Dawn cartographie les cratères de Cérès pouvant piéger de l’eau glacée

La sonde Dawn dresse une carte de Cérès qui montre les cratères où de l’eau pourrait avoir été piégée sous forme de glace depuis un milliard d’années.

Lancée en 2007, la sonde américaine Dawn (Aube) de la NASA a parcouru plusieurs centaines de millions de kilomètres dans l’espace avant de se mettre en orbite autour de la planète naine Cérès en mars 2015. L’espoir des scientifiques est que, de sa position d’observation privilégiée, l’engin puisse permettre de remonter l’histoire de l’espace dans le but d’expliquer la création de notre système solaire.

Une étude vient d’être publiée dans la revue Geophysical Research Letters pour évoquer la glace présente à la surface de Cérès. Les auteurs de cette recherche expliquent que « les conditions sur Cérès sont bonnes pour l’accumulation de dépôts de glace d’eau ». « Cérès possède juste assez de masse pour que les molécules d’eau s’accrochent et les régions ombragées en permanence sont extrêmement froides, plus froides que sur la Lune ou Neptune », explique Norbert Schorghofer, chercheur invité de l’Université d’Hawaï.

Les régions qui sont en permanence ombragées ne reçoivent pas les rayons directs du soleil. Elles sont généralement situées sur le fond du cratère ou le long d’un pan de paroi orienté vers le pôle. Ces régions bénéficient toujours d’un rayonnement indirect. Mais si la température reste inférieure à -240 °F (-151 °C), cette zone peut devenir un piège à froid, un bon emplacement pour piéger de la glace d’eau pour qu’elle s’y accumule d’une manière stable.

L’existence de pièges à froid a été prédite, mais pas encore identifiée. Grâce aux observations de la sonde Dawn, des zones qui auraient pu piéger de l’eau sous forme de glace ont été repérées.

Les régions ombragées en permanence capable de piéger de l’eau sous forme de glace ont été identifiées dans l’hémisphère nord de Cérès en utilisant des images prises par la sonde Dawn de la NASA.

L’étude publiée s’est concentrée sur l’hémisphère nord de Cérès, une portion de la planète naine mieux éclairée que celle au sud. La combinaison des images de Dawn permet de donner un relief faisant ressortir en trois dimensions les cratères, les plaines et les autres éléments. Un modèle informatique perfectionné mis au point par le Goddard Space Flight Center de la NASA a ensuite été utilisé pour déterminer quels sont les secteurs qui reçoivent de la lumière directe du soleil, quelle quantité de rayonnements solaires atteint la surface et comment les conditions évoluent au cours de l’année sur Cérès.

C’est ainsi que les chercheurs ont découvert des dizaines de régions ombragées en permanence dans l’hémisphère nord. La plus importante est située à l’intérieur d’un cratère de 10 milles de large (16 kilomètres) situé à moins de 40 miles (65 kilomètres) du pôle Nord de Cérès.

Moins de 1 % est ombragé en permanence

Au total, ce sont quelque 695 milles carrés (1 800 kilomètres carrés) de surfaces en permanence ombragées qui ont été identifiées. Il s’agit que d’une petite fraction de la surface de Cérès vu que cela ne représente que moins de 1 % de la surface de l’hémisphère nord de la planète naine.

L’équipe estime que ces régions ombragées en permanence pourraient être plus froides que celles sur Mercure ou la Lune. Cela semble logique en partant du principe que Cérès est assez loin du Soleil et que ces zones ombragées reçoivent très peu de rayonnements indirects. « Sur Cérès, ces régions agissent comme pièges à froid jusqu’à des latitudes relativement basses », précise Erwan Mazarico, chercheur invité. « Sur la Lune et Mercure, seules les régions en permanence ombragées très proches des pôles restent assez froides pour être stables ».

Par calculs, les chercheurs estiment qu’environ 1 molécule d’eau sur 1 000 à la surface de Cérès s’est retrouvée piégée dans un de ces pièges à froid pendant une année de Cérès, à savoir 1 682 jours terrestres. Cela pourrait être suffisant pour permettre l’accumulation d’un dépôt de glace qui pourrait être âgé de plus de 100 000 ans.

« Alors que des pièges à froid peuvent contenir des dépôts de glace d’eau à la surface qui ont été vus sur la Lune et Mercure, Cérès peut avoir été formé avec un relativement plus grand réservoir d’eau », explique encore Chris Russell, chercheur principal de la mission Dawn. « Certaines observations laissent à penser que Cérès pourrait être un monde volatile riche qui ne serait pas dépendant des sources externes ».

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