Elle est l'une des plus reconnaissables des lunes de Saturne avec son énorme cratère, et bien peu de chercheurs s'attendaient à ce que Mimas abrite un océan sous sa surface de glace. Pourtant, les données de la mission Cassini ont parlé ! De l'eau liquide découverte grâce à plusieurs méthodes et une grande précision de mesure.
C'est un article publié par Nature (8 février) qui fait d'ores et déjà beaucoup parler de lui dans la communauté scientifique. Une équipe dirigée par un chercheur de l'Observatoire de Paris (PSL/CNRS/Sorbonne Université /Université de Lille) a réussi à prouver grâce aux données capturées durant plus d'une décennie par la mission Cassini autour de Saturne que la petite lune Mimas abrite un océan sous une épaisse croûte de glace, d'environ 20 à 30 km d'épaisseur.
Mimas, mi-étoile de la mort
Découverte par William Herschel en 1789, Mimas est une petite lune de Saturne, d'environ 400 kilomètres de diamètre. Elle est beaucoup moins connue que sa célèbre voisine Encelade, dont la surface de glace lisse et les incroyables geysers ont fait couler beaucoup d'encre, et ce, même si de nombreux amateurs du spatial savent reconnaître Mimas grâce à son énorme cratère situé près de l'équateur (et d'ailleurs nommé Herschel), qui la fait ressembler à l'une des icônes de la culture pop, l’Étoile de la Mort (Star Wars). Les comparaisons s'arrêtent là.
Mimas était jusqu'à aujourd'hui considérée comme une lune de glace, inactive avec un cœur rocheux et une épaisse calotte qui recouvre toute sa surface depuis des milliards d'années, comme en témoignent les innombrables impacts et cratères d'un pôle à l'autre. Les surprises sont cependant apparues en étudiant les données de son orbite, mesurée par la mission Cassini entre 2004 et 2017.
Une fine étude de son orbite
Mimas est ce qu'on appelle en rotation synchrone avec Saturne : comme la Lune avec la Terre, elle lui présente toujours la même face. Mais lors de ses orbites, elle a un petit mouvement de rotation supplémentaire, qu'on appelle une précession.
Sauf qu'en étudiant précisément la précession de Mimas, les chercheurs ont observé que ce mouvement était plus important que prévu, si la petite lune avait des caractéristiques classiques. Il n'y avait que deux scénarios permettant de l'expliquer, soit un cœur rocheux d'une forme ovoïde particulière, soit un océan sous la glace. C'est la deuxième hypothèse qui remporte finalement l'adhésion des astrophysiciens, car une analyse encore plus fine des variations orbitales de l'ellipse de Mimas autour de Saturne (à... 700 mètres près !) a permis d'affiner les calculs.
Un océan jeune, une formation particulière ?
Mais alors, comment expliquer, s'il y a un océan sous-terrain sur Mimas, l'état cratérisé de sa surface ? Le scénario le plus probable est que la petite lune était sur une orbite circulaire, complètement gelée durant des centaines de millions d'années... Ce sont les orbites de ses « voisines », Encelade et Dioné, qui auraient finalement dérangé son orbite, pour qu'elle soit plus elliptique. Un changement jeune (entre 5 et 15 millions d'années) qui aurait fait varier les forces de marée et réchauffé l'intérieur de Mimas, jusqu'à faire fondre son intérieur. Mouvement qui d'ailleurs est en train de s'affaiblir sous les effets d'une orbite de plus en plus stable.
Décidément, la mécanique orbitale peut être facétieuse... Ce potentiel océan sous les glaces de Mimas a de nombreuses implications scientifiques, en particulier il relance l'intérêt pour l'exploration des planètes lointaines, comme Uranus et Neptune : ces dernières possèdent des lots de lunes gelées, que seule une visite prolongée permettra de mieux connaître. Et qui sait, dans certaines conditions, ces mondes gelés pourraient se révéler moins hostiles à l'apparition de formes de vie qu'on ne pourrait le penser.
Source : CNRS
