La planète Saturne est réputée pour ses fameux anneaux observés depuis longtemps mais sublimés ces dernières décennies par les sondes spatiales passant à proximité, comme Cassini, et par les télescopes spatiaux, dont le récent James Webb.
Comment les anneaux, constitués essentiellement de glace, se sont-ils formés ? Et peuvent-ils nous apprendre quelques chose à propos des lunes de Saturne dont certaines pourraient éventuellement receler des océans sous leur couche glacée et abriter des formes de vie ?
A cette question de la formation des anneaux, la NASA répond par des modélisations réalisées avec des supercalculateurs et qui pourraient expliquer leur formation.
Le meilleur scénario explicatif
Elles font en particulier intervenir la collision de deux lunes glacées il y a plusieurs centaines de millions d’années et qui, en se télescopant, auraient projeté un flot de matière.
La gravité de Saturne en aurait retenu une bonne partie à proximité sous la limite de Roche (la distance en-dessous de laquelle des lunes seraient broyées par les forces de marées) tandis que les débris restants plus lointains ont pu se recondenser pour former de nouvelles lunes.
La mission Cassini avait levé le voile sur la « jeunesse » des anneaux de Saturne et de certaines de ses lunes, suggérant qu’un phénomène brutal récent a pu leur donner naissance.
Avec un accès au supercalculateur DiRAC (Distributed Research using Advanced Computing) au Royaume-Uni et l’utilisation du langage SWIFT, les simulations ont été créées avec une résolution 100 fois supérieures à celles d’études similaires précédentes.
Comment des lunes ont-elles pu se percuter ?
La NASA indique que près de 200 scénarios de collisions entre deux proto-lunes glacées ont été testés dont beaucoup ont produit la quantité de débris glacés pouvant expliquer la formation des anneaux en-dessous de la limite de Roche.
Une collision entre deux proto-lunes correspondant essentiellement à des boules de glace avec un coeur rocheux explique mieux que d’autres théories pourquoi il n’y a pas quasiment pas de débris rocheux dans les anneaux de Saturne.
La surface glacée s’est dispersée de façon beaucoup plus large que les éléments rocheux, créant de vastes nappes de glace ensuite réorganisées par les forces de gravité.
Mais qu’est-ce qui a provoqué la rencontre des deux lunes ? On en est réduit à des hypothèses à ce stade. Le plus probable est la possibilité d’un effet gravitationnel ponctuel du Soleil qui aurait créé un phénomène de résonance déformant les orbites des lunes.
Si ces orbites ne sont pas très circulaires, elles peuvent être étirées par ce mécanisme…au point que les lunes peuvent se percuter entre elles à haute vitesse.
Ces nouvelles explications vont pouvoir entrer en ligne de compte dans la recherche d’une vie extraterrestre sur certaines lunes glacées de Saturne, comme Encelade, l’une des meilleures candidates du fait de la présence fort probable d’un océan d’eau liquide sous sa surface et de phénomènes dynamiques dégageant de l’énergie et créant des geysers observés par le télescope James Webb.