Trois études ont récemment confirmé la présence d’un océan d’eau salée à l’état liquide sous la surface de Cérès, plus petite planète connue du Système solaire. Une révélation démontrant que l’eau y est plus répandue qu’on ne le pensait jusqu’alors.

Une découverte importante

En 11 ans d’étude de la ceinture d’astéroïdes entre Mars et Jupiter, la mission Dawn de la NASA a profondément changé notre compréhension de la planète naine Cérès. Une nouvelle analyse des données recueillies au cours de ses ultimes étapes a apporté des réponses convaincantes à des questions de longue date sur la composition de Cérès, à commencer par la présence d’un réservoir de saumure de 40 kilomètres de profondeur localisé sous sa surface. Les trois études décrivant ces découvertes ont respectivement été publiées dans les revues Nature Communications, Nature Geoscience et Nature Astronomy.

Cette photographie de Cérès par la sonde Dawn met en évidence les dépôts blancs et brillants à l’intérieur du cratère Occator — © NASA / JPL-Caltech / UCLA / MPS / DLR / IDA / USRA / LPI

Au cours des dernières années, alors que les données de la mission Dawn continuaient à parvenir aux chercheurs, ces derniers ont reconstitué un véritable puzzle concernant l’activité géologique particulière de Cérès. La nature des taches exceptionnellement brillantes qui se trouvent dans le cratère Occator représentait un mystère tenace, et les scientifiques se sont efforcés de comprendre comment celles-ci s’étaient formées et ce qu’elles pouvaient représenter.

Des preuves avaient suggéré que ces dépôts très brillants étaient formés par un liquide salé remontant à la surface en formant des bulles, mais l’origine d’un tel liquide restait obscure. Alors qu’un réservoir sous-marin de saumure était considéré comme une forte possibilité, la découverte de nouvelles preuves a conduit les scientifiques à conclure que c’était effectivement le cas, et que l’activité géologique continue de la planète expliquait l’aspect humide et brillant de ces dépôts salés.

Vue composite de l’intérieur du cratère Occator — © NASA / JPL-Caltech / UCLA / MPS / DLR / IDA / USRA / LPI

« La majeure partie des sels a été fournie par une zone boueuse située juste sous la surface »

En raison des conditions régnant à la surface de Cérès, les sels retenant l’eau devraient se déshydrater en quelques siècles seulement. Mais l’équipe a trouvé des composés salins concentrés dans l’un des points lumineux les plus connus de la planète, appelé Cerealia Facula, qui contenaient encore de l’eau, ce qui suggère qu’ils n’avaient dû atteindre la surface que récemment. Selon Carola Raymond, chercheuse principale de la mission Dawn, les voies de ce processus seraient liées à l’impact à l’origine du cratère, survenu il y a des millions d’années.

« Pour le grand gisement de Cerealia Facula, la majeure partie des sels a été fournie par une zone boueuse située juste sous la surface, fondue par la chaleur de l’impact ayant formé ce cratère il y a environ 20 millions d’années », a expliqué Raymond. « La chaleur générée s’est atténuée après quelques millions d’années, mais l’impact a également créé de grandes fractures qui ont pu atteindre ce réservoir profond, permettant à l’eau salée de continuer à remonter jusqu’à la surface. »

La découverte de petites collines semblables aux pingos terrestres, collines de glace recouverte de terre visibles dans les régions arctiques, subarctiques et antarctiques et créées par des eaux souterraines sous pression, a renforcé l’idée que Cérès puisse abriter de l’eau à l’état liquide. Si de telles formations géologiques avaient déjà été observées sur Mars, il s’agissait d’une première sur la planète naine.

Les dépôts de sel visibles à la surface de Cérès peuvent prendre la forme de petites collines (en rouge) — © NASA / JPL-Caltech / UCLA / MPS / DLR / IDA / USRA / LPI

« Dawn a accompli bien plus que ce que nous espérions »

L’équipe a également effectué de nouvelles mesures de la gravité de Cérès en utilisant les dernières données de la mission Dawn, révélant que le réservoir de saumure était profond d’environ 40 km et large de plusieurs centaines de kilomètres, faisant de lui un véritable océan sous-terrain d’eau salée à l’état liquide. Ces mesures ont également permis de mieux comprendre la composition interne de la planète naine, révélant notamment que sa densité crustale augmentait avec la profondeur.

Cette augmentation de la densité se révélant beaucoup plus importante que ce qui pourrait être expliqué par la seule pression, l’équipe a donc estimé que cette particularité était dû au fait que le réservoir souterrain « injecte » du sel et de boue dans sa croûte inférieure lorsque celle-ci gèle.

« Dawn a accompli bien plus que ce que nous espérions lorsqu’elle s’est lancée dans son extraordinaire expédition extraterrestre », a estimé Marc Rayman, du Jet Propulsion Laboratory de la NASA. « Ces nouvelles découvertes passionnantes à la fin de sa longue et productive mission constituent un merveilleux témoignage des réalisations remarquables de cette sonde interplanétaire. »

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