S'exprimant à Harvard en 2011, Carolyn Porco, chef de l'équipe de recherche sur l'imagerie de Cassini, a rapporté que la plus grande découverte de toutes avait été faite au pôle sud de la petite lune glacée de Saturne, Encelade. Dans la région polaire du satellite, des températures élevées ont été détectées, ainsi qu'un énorme panache de particules de glace projetant des dizaines de milliers de kilomètres dans l'espace.
L'analyse de l'empreinte de la glace, qui comprend de la vapeur d'eau et des traces de matières organiques telles que le méthane, le dioxyde de carbone et le propane, suggère qu'elle est alimentée par des geysers sortant d'un océan mondial enfoui sous la surface glacée de la lune.
Ces découvertes, selon Porco, indiquent la possibilité de l'existence d'un «environnement dans lequel la vie peut habiter. Si nous trouvons une seconde genèse en cours dans notre système solaire, indépendante de la Terre, elle violera tous les canons. Le théorème de l'existence a été prouvé, et nous pourrions conclure avec confiance que la vie n'est pas une erreur, mais une caractéristique de l'univers dans lequel nous vivons, et que c'est un événement très courant qui s'est produit un nombre effarant de fois."
Plus récemment, Edwin Keith, professeur adjoint de sciences géophysiques à l'Université de Chicago, a qualifié Encelade de «chance pour la meilleure expérience astrobiologique du système solaire». Il a ajouté qu'Encelade est l'un des principaux candidats à la vie extraterrestre. Les données de Cassini suggèrent fortement que les panaches cryovolcaniques d'Encelade pourraient avoir émergé d'un environnement océanique favorable aux biomolécules.
La préservation de fissures explosives massives à la surface de la sixième plus grande lune de Saturne, malgré la surface étonnamment froide de la Lune, est restée un mystère pendant 11 ans. Plus récemment, cependant, des scientifiques de l'Université de Princeton et de l'Université de Chicago ont montré que des fissures peuvent être activées par des éclaboussures d'eau dans le vaste océan, ce qui suggère que la lune est sous une épaisse croûte de glace. De telles découvertes jettent une base solide pour les futures missions de satellites vers Encelade, qui chercheront principalement la vie.
Les soi-disant «rayures de tigre», ces fissures d'Encelade, éjectent régulièrement de hauts jets de vapeur et de particules gelées, alimentés par les forces de marée générées par Saturne, écrivent des scientifiques dans les Actes de la National Academy of Sciences. Les quatre bandes de tigre sont situées près du pôle sud d'Encelade, à une moyenne de 130 kilomètres de longueur et 35 kilomètres de distance. Ils ont été observés pour la première fois par le vaisseau spatial non habité Cassini de la NASA en 2005, qui tourne autour de Saturne et de ses lunes depuis 2004. Les données de Cassini indiquent que les émissions de la lune peuvent provenir d'un océan biologiquement favorable.
Depuis l'observation des fissures et éjections de Cassini, les scientifiques tentent d'expliquer leur cause, leur taille et leur persistance, explique Edwin Keith.
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«Sur Terre, les éruptions ne durent généralement pas trop longtemps», dit Kite. - Lorsque vous voyez une éruption trop longue, cela est dû à plusieurs éruptions avec de grands écarts entre les deux. Il est difficile d'expliquer pourquoi le système de fracture n'est pas obstrué par sa propre glace. Et il est difficile d'expliquer pourquoi la libération d'énergie des eaux souterraines ne gèle pas absolument tout."
Kite et co-auteur Alan Rubin, professeur de géosciences à Princeton, ont développé un modèle qui suppose que l'eau dans les rainures monte et tombe alternativement dans des rainures qui se plient sous le stress des marées dans la coquille glacée d'Encelade. La chaleur générée par ce mouvement régulier suffit à empêcher l'eau de geler, même si la lune est emprisonnée sous la glace de 30 kilomètres d'épaisseur.
Le modèle de Kaite et Rubin fournit une explication apparemment simple pour les observations qui ont contesté ces explications simples dans le passé. Les suggestions précédentes, telles que le relâchement des rayures de tigre dans la glace fondue par le chauffage par frottement, ne peuvent expliquer que le matériau en éruption provient de l'océan souterrain d'Encelade. Kite s'est tourné vers Rubin parce que Rubin avait une histoire de transport de roche en fusion à travers les fissures sur Terre. Mais quand Kite a suggéré que le mouvement visqueux pouvait empêcher l'eau dans les rainures de geler, Rubin était initialement sceptique quant à l'idée.
«Parce que la viscosité de l'eau est si faible, je doutais qu'elle produise suffisamment de chaleur», dit Rubin, «mais les calculs de Kaite ont montré que non seulement elle produirait suffisamment de chaleur, mais qu'elle le ferait entre le pic de stress des marées et le pic d'activité. éruptions. À mon avis, c'est le premier modèle qui explique naturellement les observations."
Le même modèle peut être appliqué à d'autres mondes glacés comme la lune de Jupiter, Europa, qui possède également un océan souterrain et est souvent appelé un corps planétaire capable d'avoir la vie. «Encelade peut être ajouté à cette liste. Des chemins directs vers les océans souterrains sur de tels satellites pourraient être des fenêtres possibles sur un environnement qui contient de la vie."
En supposant que les rayures de tigre soient effectivement associées à l'océan d'Encelade, les futures missions satellitaires pourraient être équipées de capteurs et d'équipements pour rechercher d'éventuelles preuves de la vie sur la lune, dit Rubin. Le dernier survol de Cassini autour d'Encelade a eu lieu le 19 décembre.
Les rayures de tigre d'Encelade crachent régulièrement de hauts jets de vapeur et de particules congelées
Carolyn Porco dit que le travail de Kyte et Rubin peut expliquer un certain nombre de questions sur les fissures dans le satellite.
Par exemple, les panaches d'éruption atteignent leur apogée environ cinq heures plus tard que prévu, même si l'on prend en compte les 40 minutes qu'il faut aux particules éjectées pour atteindre l'altitude à laquelle Cassini les enregistre. Les scientifiques ont déjà suggéré des explications possibles de ce retard, y compris une coquille de glace à réaction lente.
Kaite et Rubin ont constaté qu'il existe une largeur optimale des rainures des rayures du tigre qui explique le moment des éruptions. La largeur des rainures affecte la rapidité avec laquelle elles répondent aux forces de marée. Dans le cas de la large rainure, les éruptions réagissent rapidement aux forces de marée, dit Kite. Avec des créneaux plus étroits, les éruptions se produisent huit heures après que les forces de marée atteignent leur maximum. «Il y a un œil de bœuf entre eux», dit-il, dans lequel les forces de marée convertissent le mouvement de l'eau en chaleur, générant suffisamment d'énergie pour produire des éruptions satisfaisant le délai observé de cinq heures. Porco considère que c'est le meilleur point de l'étude.
Kaite prévoit d'étudier les analogues des geysers d'Encelade sur Terre, dont les exemples les plus proches se trouvent en Antarctique.