La planète naine Cérès pourrait avoir des conditions favorables pour abriter de la vie

La NASA espère que la mission Dawn pourra répondre à la grande question : la vie pourrait-elle se cacher dans les volcans de glace sur Cérès, le plus grand résident de la ceinture d’astéroïdes?

Cérès est une planète naine avec un grand potentiel. Comme la sonde Dawn de la NASA se prépare pour le premier regard en profondeur sur ce petit monde, les spéculations vont bon train. Cérès pourrait être une comète envahi ? L’hôte d’un océan fait de boue ? Ou même posséder des volcans de glace qui en font un hôte inattendu pour la vie dans la ceinture d’astéroïdes ?

“Lorsque nous aurons terminé nos observations, nous allons montrer que Cérès est une planète tout comme ses voisins terrestres Mars, la Terre, Vénus et Mercure.” Voilà ce que Christopher Russell, qui dirige la mission Dawn, a déclaré à la conférence Lunar and Planetary Science (LPSC ) à The Woodlands au Texas la semaine dernière.

Les premiers signes pour cet engouement sont arrivés plus tôt ce mois-ci quand la sonde a repéré une tache lumineuse mystérieuse de seulement 1 pixel de large à l’intérieur d’un cratère lorsque la sonde était en orbite autour de la planète naine. Il y avait des soupçons comme quoi l’endroit pourrait être un signe d’éruption d’eau dans l’espace, et les récents clichés présentés pour la première fois au LPSC, donnent du crédit à l’idée.

Dans les dernières photos de Dawn, la tache est visible même de côté, ce qui signifie qu’elle dépasse probablement le dessus du cratère. “Ce qui est étonnant est que vous pouvez voir cette caractéristique alors que le bord est probablement en face de l’objectif”, a déclaré Andreas Nathues, qui est en charge de la caméra de la mission. “Nous pensons que ce pourrait être une sorte d’éruption de gaz.”

Des observations en utilisant le télescope spatial Herschel montrent Cérès qui crache de l’eau depuis quelque part sur sa surface, probablement vers l’équateur. Nous pensons que d’autres corps glacés du système solaire, comme la lune Europa de Jupiter et la lune Enceladus de Saturne , crachent de l’eau dans des panaches spectaculaires depuis des océans souterrains (voir schéma). Si Cérès possède également une mer souterraine, cela pourrait augmenter ses chances de jouer un rôle dans le développement de la vie.

Les images prises du crépuscule jusqu’à l’aube de Cérès semblent indiquer quelque chose de plus transitoire, puisque la tache éclaire toute la journée et disparaît complètement la nuit. Donc ça pourrait être une poche de glace sur la surface qui libère un gaz quand il se réchauffe au soleil, ce qui est similaire à la façon dont se comporte une comète. Cependant, Nathues dit que des données de résolution plus élevés confirmeront sa vraie nature. Mais ça n’arrivera pas avant un certain temps, le temps que la sonde donne se retrouve sur le côté sombre de Cérès et ressortent mi-avril.

Sonde Dawn (Image : NASA/JPL-Caltech/Science Photo Library)

Mais une maquette de Cérès présenté au LPSC ajoute une complication, suggérant que le comportement d’une comète est seulement possible aux pôles de la planète naine, pas dans les basses latitudes où le point lumineux a été vu.

Timothy Titus de US Geological Survey à Flagstaff, en Arizona, a présenté un modèle thermique où la glace pourrait rester stable sur la surface de Cérès pendant la durée de vie du système solaire, plutôt que bouillir à l’écart plus rapidement. Si Cérès se comporte comme une comète, il doit y avoir des plaques de glace qui peuvent survivre pendant une longue période jusqu’à ce que la chaleur du soleil les atteignent quand la planète naine se déplace dans une partie plus chaude de son orbite.

Titus a constaté que la glace de longue durée ne peut être possible dans les latitudes froides au-dessus de 40°. Mais les panaches repérés par Herschel semblaient venir depuis l’équateur. “L’eau glacée n’est tout simplement pas stable aux latitudes où les panaches ont été observés», explique Titus.

Qu’en est-il du cryovolcanisme ? Dans ce scénario, la glace et l’eau sont éjectés de la surface par des procédés similaires à ceux qui conduisent le magma des volcans sur Terre. Cérès n’est pas assez “puissante” pour conduire ces éruptions, selon un second modèle présenté au LPSC par David O’Brien du Planetary Science Institute à Tucson, en Arizona.

Supposons que Cérès possède un océan souterrain couvert par une coquille de glace. Comme le fond de la coquille gèle, il s’étend, faisant pression sur l’océan et la coquille elle-même. Pour créer un cryovolcan, dit O’Brien, la pression de l’eau doit se développer assez pour monter en flèche par la coquille avant que la glace ne se craque et soulage la pression.

Puisque nous ne connaissons pas exactement à quelle profondeur se trouve la glace sur Cérès, O’Brien a modélisé une gamme de profondeurs plausibles. Aucunes n’a recréé les conditions pour des panaches de cryovolcans – la glace a toujours craqué avant d’assimiler assez de pression. Dans le meilleur scénario possible, l’eau atteint 90% de son parcours à la surface.

De façon intrigante, cela pourrait signifier que l’eau pourrait atteindre la surface par un cratère profond, où il y aurait moins de glace – peut-être même un cratère comme celui où Dawn a vu la tache brillante. “Tout le monde veut savoir ce qu’il se passe là-bas,” dit O’Brien. Un cryovolcan pourrait produire suffisamment de panache d’eau pour reconstituer la glace sur la surface . Donc Cérès pourrait produire des émissions semblables à une comète, conduites par un cryovolcan faible. “C’est en quelque sorte un point médian entre les comètes et les mondes cryovolcaniques glacés,” dit Titus.

Cependant il y a plus d’une façon de faire un cryovolcan. Certains modèles suggèrent que le noyau de Cérès peut être chauffé par des isotopes radioactifs laissés par la formation de la planète naine. Ceux-ci pourraient fournir assez d’énergie pour un système volcanique, produisant peut-être de plus grands panaches – et la chaleur serait bénéfique pour toutes les bactéries qui se cache sous la surface. «N’importe quel endroit où il y a de l’eau liquide, vous avez le potentiel pour la vie», dit Titus. “Cérès pourrait être un objectif exobiologique très passionnant.”

Même si l’eau ne se rend pas à la surface, des fissures dans la coquille de glace pourraient donner à la sonde Dawn une façon de regarder plus profondément dans Cérès. Si il y a des gaz dissous dans l’océan, les fissures pourraient les libérer pour que la sonde puisse en apercevoir, dit O’Brien. “C’est comme secouer et ouvrir une bouteille de soda.”

Et il peut y avoir plus que de l’eau là-bas. Bryan Travis, également du Planetary Society Institute, a présenté un modèle de l’intérieur de Cérès qui a commencé comme un mélange de glace et de silicates, les minéraux qui composent la majorité de la croûte terrestre. Puis le mélange s’est séparé en un noyau de silicate et une coque de glace, avec un océan de boue en sandwich entre les deux. Dawn ne sera pas forcément en mesure de voir une telle boue directement, mais Thomas Davison, Imperial College London a une méthode pour faire la distinction entre un océan de boue et de l’eau (voir “Questions pour Dawn”).

Tout cela viendra quand Dawn pivotera vers le côté jour de Cérès dans les prochains mois. Les chercheurs ont déjà décidé certains noms pour les régions sur la surface, comme Yumyum, mais ce qu’ils découvriront ensuite reste un mystère. “Nous ne savons pas vraiment à quoi nous attendre avec Cérès», dit O’Brien. “Elle est bien partie pour nous surprendre.”

Questions pour Dawn

Cérès est une comète échappée ou une planète “ratée” ?

Nous pensons que les comètes sont des blocs de construction laissés par la formation des planètes rocheuses dans notre système solaire. Cérès, la seule planète naine dans le système solaire interne, n’a peut-être pas réussi à recueillir suffisamment de blocs de construction pour devenir une planète, se retrouvant quelque part entre les deux.

Cérès possède un océan ?

Les télémesures de la densité de la planète naine suggèrent un noyau rocheux recouvert par une coquille de glace, mais il est encore difficile de savoir si de l’eau liquide se cache en-dessous. Même si Dawn ne voit pas d’eau à la surface, il pourrait trouver d’autres indices, comme les marques de sels laissées par de l’eau qui a bouilli plus loin. Ces signes peuvent confirmer la présence d’un océan.

Est-ce de l’eau ou de la boue ?

Pour déterminer si le liquide interne est de l’eau ou quelque chose de marécageux, Dawn devra prendre note du champ gravitationnel de Cérès. Les impacts d’astéroïdes déforment le noyau de Cérès, changeant sa densité interne et ainsi sa force gravitationnelle. La boue amortie cet effet, de sorte que lorsque Dawn survole Cérès, les différences de son attraction pourraient révéler une déformation dans son noyau et à son tour quel genre d’océan possède la planète naine.

Pourquoi Cérès est différente de Vesta ?

Avant d’arriver à Cérès, Dawn a passé un an à traîner du côté de Vesta, le deuxième plus grand objet dans la ceinture d’astéroïdes. Vesta n’est pas ronde et n’a pas d’eau, mais les deux objets sont pensés pour être des exemples de la “substance” qui a formé les planètes comme la Terre. L’un des objectifs de Dawn est de comprendre pourquoi ces deux corps sont si différents, et comment les autres comme eux ont construit le reste du système solaire interne.

Il y a de la vie sur Cérès ?

Dawn n’est pas équipé pour directement détecter la vie, mais il peut chercher des signes d’habitabilité, comme un océan. Il peut également déterminer si Cérès est chauffé intérieurement par des isotopes radioactifs par la recherche de taches émises par des cryovolcans sur la surface. L’eau liquide et la chaleur augmentent les chances de trouver la vie.

Source : New Scientist par Jacob Aron.