Une nouvelle étude de la NASA propose une explication de la façon dont les tremblements de terre pourraient être à l’origine du terrain mystérieusement lisse sur les lunes entourant Jupiter et Saturne.
De nombreuses lunes incrustées de glace en orbite autour des planètes géantes dans les confins de notre système solaire sont connues pour être géologiquement actives. Jupiter et Saturne ont une gravité si forte qu’ils étirent et tirent les corps qui les orbitent, provoquant des tremblements de lune qui peuvent fissurer les croûtes et les surfaces des lunes. De nouvelles recherches montrent pour la première fois comment ces tremblements de terre peuvent déclencher des glissements de terrain qui conduisent à un terrain remarquablement lisse.
L’étude, publiée dans Icaredécrit le lien entre les tremblements de terre et les glissements de terrain, apportant un nouvel éclairage sur l’évolution des surfaces et des textures glacées de la lune.
Sur les surfaces de lunes glacées telles qu’Europe, Ganymède et Encelade, il est courant de voir des crêtes abruptes entourées de zones relativement plates et lisses. Les scientifiques ont émis l’hypothèse que ces taches résultent du liquide qui s’écoule des volcans glacés. Mais comment ce processus fonctionne lorsque les températures de surface sont si froides et inhospitalières pour les fluides est restée un mystère.
Une explication simple décrite dans l’étude n’implique pas de liquide à la surface. Les scientifiques ont mesuré les dimensions des crêtes escarpées, que l’on pense être des escarpements de faille tectonique (comme ceux de la Terre) – des pentes abruptes causées lorsque la surface se brise le long d’une ligne de faille et qu’un côté tombe. En appliquant les mesures à des modèles sismiques, ils ont estimé la puissance des tremblements de lune passés et ont découvert qu’ils pouvaient être suffisamment puissants pour soulever les débris qui tombent ensuite en aval, où ils se propagent, lissant le paysage.
« Nous avons découvert que la surface tremblante des tremblements de lune serait suffisante pour provoquer la chute des matériaux de surface lors de glissements de terrain. Nous avons estimé la taille des tremblements de lune et l’ampleur des glissements de terrain », a déclaré l’auteur principal Mackenzie Mills, étudiant diplômé à l’Université. de l’Arizona à Tucson, qui a mené les travaux au cours d’une série de stages d’été au Jet Propulsion Laboratory de la NASA en Californie du Sud. « Cela nous aide à comprendre comment les glissements de terrain pourraient façonner les surfaces de la lune au fil du temps. »
Enquêtes à venir
La prochaine mission Europa Clipper de la NASA, à destination de la lune Europa de Jupiter en 2024, donnera un coup de pouce significatif à la recherche, en fournissant des images et d’autres données scientifiques. Après avoir atteint Jupiter en 2030, le vaisseau spatial orbitera autour de la géante gazeuse et effectuera environ 50 survols d’Europe. La mission dispose d’une charge utile sophistiquée de neuf instruments scientifiques pour déterminer si Europe, qui, selon les scientifiques, contient un océan interne profond sous une coquille de glace extérieure, présente des conditions propices à la vie.
« Il était surprenant d’en savoir plus sur la puissance des tremblements de lune et sur le fait qu’il pourrait être simple pour eux de déplacer des débris vers le bas », a déclaré le co-auteur Robert Pappalardo, scientifique du projet Europa Clipper au JPL, qui gère la mission.
Les résultats de la modélisation de l’activité tectonique et des tremblements de terre sur la lune Encelade de Saturne, un corps qui a moins de 3% de la surface d’Europe et environ 1/650 de celle de la Terre, ont été particulièrement surprenants. « En raison de la faible gravité de cette lune, les tremblements de terre sur la minuscule Encelade pourraient être suffisamment importants pour projeter des débris glacés directement de la surface et dans l’espace comme un chien mouillé qui se secoue », a déclaré Pappalardo.
En ce qui concerne Europe, les images haute résolution recueillies par Europa Clipper aideront les scientifiques à déterminer la puissance des tremblements de lune passés. Les chercheurs pourront appliquer les découvertes récentes pour comprendre si les tremblements de terre ont déplacé la glace et d’autres matériaux de surface et dans quelle mesure. Les images de la mission Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE) de l’ESA (Agence spatiale européenne) offriront des informations similaires sur la lune jovienne voisine d’Europe, Ganymède.
« Nous espérons acquérir une meilleure compréhension des processus géologiques qui ont façonné les lunes glacées au fil du temps et dans quelle mesure leurs surfaces peuvent encore être actives aujourd’hui », a déclaré Pappalardo.
Plus d’information:
Mackenzie M. Mills et al, processus de perte de masse déclenchés par Moonquake sur des satellites glacés, Icare (2023). DOI : 10.1016/j.icarus.2023.115534