Dans une étude récente publiée dans Le Journal des sciences planétaires, deux chercheurs dirigés par le Carl Sagan Center de l’Institut SETI en Californie ont enquêté sur l’origine potentielle des épais dépôts de régolithe sur la lune d’Uranus, Miranda. Le but de cette étude était de déterminer la structure interne de Miranda, notamment sa chaleur intérieure, ce qui pourrait aider à déterminer si Miranda héberge – ou a jamais hébergé – un océan intérieur.
« Il est peu probable que Miranda puisse conserver un océan souterrain jusqu’à nos jours en raison de sa petite taille », a déclaré le Dr Chloe Beddingfield, scientifique au centre de recherche Ames de la NASA. « Cependant, une épaisse couche de régolithe agirait comme une couverture isolante, piégeant la chaleur à l’intérieur de Miranda et améliorant la longévité d’un océan souterrain pendant un certain temps. Cette chaleur piégée aurait également favorisé l’activité endogène pendant de plus longues périodes sur Miranda, comme le activité géologique qui a formé une ou plusieurs des couronnes de Miranda ou le système de rift mondial. »
Le régolithe est défini comme « une région de roche et de poussière lâches et non consolidées qui repose sur une couche de substratum rocheux », et le matériau de surface sur la lune et sur Mars est souvent appelé régolithe par opposition au sol un peu comme la Terre. La différence étant que le sol fournit les nutriments et les minéraux nécessaires à la croissance des choses, alors que le régolithe peut être considéré comme un sol mort.
Pour l’étude, les chercheurs ont analysé des cratères, en particulier des cratères « en sourdine », afin de déterminer l’épaisseur du régolithe de surface de Miranda. Ces analyses comprenaient la mesure des rapports profondeur-diamètre du cratère, la distribution taille-fréquence du cratère – également connue sous le nom de « comptage des cratères », et le monticule central dans un cratère spécifique, le cratère Alonso. Les résultats de l’étude ont déterminé trois sources potentielles pour le régolithe épais de Miranda, qui comprennent les éjectas d’impact géants, les dépôts de panache et les dépôts annulaires d’Uranus même. Les chercheurs déclarent qu’ils favorisent l’hypothèse du dépôt annulaire en raison de la couleur bleue de Miranda, de la grande étendue spatiale et de la grande épaisseur de son régolithe.
« Si le matériau des anneaux d’Uranus était la principale source du régolithe de Miranda, cela peut indiquer que Miranda s’est formée à partir du matériau de l’anneau et/ou que Miranda a migré à travers les anneaux au début de son histoire », a déclaré le Dr Beddingfield. « Dans ces scénarios, les anneaux d’Uranus ont peut-être été plus épais dans le passé. Cependant, de futurs travaux de modélisation sont nécessaires pour approfondir ces possibilités. »
Miranda a été découverte pour la première fois le 16 février 1948 par Gerard P. Kuiper à l’observatoire McDonald dans l’ouest du Texas, et n’a été visitée par le vaisseau spatial Voyager 2 de la NASA qu’en 1986. Cette rencontre rapprochée a révélé un monde chaotique et intrigant avec des cratères, vallées et gouffres à sa surface, les scientifiques continuant à débattre à ce jour des processus à l’origine des caractéristiques intéressantes de la petite lune. Un de ces types de caractéristiques est connu sous le nom de « couronnes », qui sont de grandes déformations qui, selon les scientifiques, ont été formées à partir de l’activité tectonique. Alors, comment cette recherche peut-elle nous aider à mieux comprendre l’apparence générale de la surface de Miranda ?
« Parce que le régolithe isolant épais de Miranda réduirait la perte de chaleur et améliorerait peut-être l’activité géologique, le régolithe pourrait avoir aidé à soutenir la formation de couronnes », a déclaré le Dr Beddingfield. « On pense que les couronnes se sont formées à partir de diapirs ascendants qui ont brisé la surface de Miranda. Peut-être que les couronnes ont hérité de leurs formes polygonales lorsque ces diapirs se sont formés le long de zones de faiblesse préexistantes dans la lithosphère, formées par des failles préexistantes qui constituent le système de rift mondial. Alors que l’existence du régolithe de Miranda ne nous dit pas grand-chose sur les processus spécifiques impliqués dans la formation de la couronne, elle nous permet d’avoir une idée de la chronologie relative des événements et montre que l’activité géologique s’est probablement produite sur de longues périodes.
L’article souligne que des études de suivi sont nécessaires pour mieux comprendre les possibilités potentielles autres que les dépôts d’anneaux d’Uranus pour le régolithe épais de Miranda.
« Le régolithe de Miranda pourrait s’expliquer par des processus autres que l’accumulation de matériaux annulaires, y compris le dépôt de matériaux dû à l’activité du panache dans le passé ou le dépôt d’éjectas provenant d’un impact géant », a expliqué le Dr Beddingfield.
« Nous voyons des preuves de dépôts de panache épais sur la lune Encelade de Saturne, qui présente une activité de panache continue. Alternativement, si un ou plusieurs événements d’impact géant se sont produits au début de l’histoire de Miranda, alors l’éjecta résultant peut avoir formé le régolithe observé sur Miranda. Alors que nous privilégier le scénario de dépôt de matériau de l’anneau, ces deux autres scénarios sont certainement réalisables et justifient une enquête dans les travaux futurs. »
Actuellement, Voyager 2 reste le seul vaisseau spatial à avoir visité Uranus et ses nombreuses lunes, et il n’y a pas de missions prévues pour revisiter aussi loin dans le système solaire.
Plus d’information:
Chloe B. Beddingfield et al, le régolithe épais de Miranda indique un événement majeur de manteau d’une source inconnue, Le Journal des sciences planétaires (2022). DOI : 10.3847/PSJ/ac9a4e