La lune de Saturne Mimas, un chasse-neige dans les anneaux de la planète

Les anneaux de Saturne sont constitués de particules de glace dont la vitesse orbitale augmente plus elles sont proches de la planète. La division de Cassini est une large bande sombre située entre les deux anneaux les plus visibles de Saturne, dans laquelle la densité de particules est considérablement inférieure à celle à l’intérieur des anneaux. Les chercheurs ont suspecté un lien entre Mimas, l’une des lunes de Saturne, et la bande, car il existe une région au bord interne de la Division où les particules orbitent autour de Saturne exactement deux fois plus vite que Mimas. Ce phénomène, connu sous le nom de résonance orbitale, éloigne les particules de glace, produisant un espace relativement étroit. Des scientifiques du CNRS, de l’Observatoire de Paris–PSL et de l’Université de Franche-Comté ont maintenant montré que Mimas s’était peut-être rapproché de Saturne dans un passé récent, faisant de la lune une sorte de chasse-neige à distance qui a élargi l’écart initial, lui donnant la largeur de 4500 km qu’elle a aujourd’hui. En revanche, si l’orbite de Mimas se déplaçait vers l’extérieur, les particules reviendraient à leur position d’origine, un peu comme si un chasse-neige devait s’inverser et cesser de pousser la neige, la laissant s’étaler à nouveau. À l’aide de simulations numériques, les chercheurs ont calculé que Mimas devait avoir migré vers l’intérieur de 9000 km en quelques millions d’années afin d’ouvrir l’écart de 4500 km qui constitue actuellement la division de Cassini.

Un satellite naturel, tel que la Lune, tend normalement à s’éloigner de sa planète plutôt que de s’en rapprocher. Pour migrer vers l’intérieur, une lune doit pouvoir perdre de l’énergie, notamment en s’échauffant, ce qui ferait fondre sa glace interne et affaiblirait sa croûte externe. Cependant, l’état de la surface de Mimas, qui porte encore les cicatrices d’impacts de météorites relativement anciens, ne correspond pas à un tel scénario. La deuxième hypothèse des chercheurs, qui reste à confirmer, est que la perte de chaleur a été partagée entre Mimas et Encelade, une autre des lunes de Saturne, par résonance orbitale. Cela aurait provoqué la création des océans internes que la sonde Cassini a détectés sous la surface de ces deux corps.

Aujourd’hui, Mimas a recommencé à migrer vers l’extérieur. Selon les calculs des chercheurs, la division de Cassini devrait prendre environ 40 millions d’années pour se refermer. Grâce à ces résultats, les scientifiques peuvent considérer la présence de lacunes dans les anneaux d’une exoplanète comme un indice qu’elle pourrait avoir des lunes avec des océans.

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