La modélisation révèle comment la planète naine Cérès alimente une activité géologique inattendue


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  • Pendant longtemps, notre vision de Cérès était floue, a déclaré Scott King, géoscientifique au Virginia Tech College of Science. Une planète naine et le plus grand corps trouvé dans la ceinture d’astéroïdes – la région entre Jupiter et Mars parsemée de centaines de milliers d’astéroïdes – Cérès n’avait aucune caractéristique de surface distincte dans les observations télescopiques existantes de la Terre.

    Puis, en 2015, l’orbe brumeux qu’était Cérès est apparu. Cette vue était stupéfiante pour des scientifiques tels que King. Les données et les images recueillies par la mission Dawn de la NASA ont donné une image plus claire de la surface, y compris sa composition et ses structures, qui ont révélé une activité géologique inattendue.

    Les scientifiques avaient vu la taille générale de Cérès lors d’observations antérieures. Il était si petit qu’on supposait qu’il était inactif. Au lieu de cela, Dawn a découvert un grand plateau d’un côté de Cérès qui couvrait une fraction de la planète naine, semblable à ce qu’un continent pourrait occuper sur Terre. L’entourant se trouvaient des fractures dans les roches regroupées en un seul endroit. Et il y avait des traces visibles d’un monde océanique : des dépôts sur toute la surface où les minéraux s’étaient condensés à mesure que l’eau s’évaporait – la marque d’un océan gelé.

    Un professeur du Département de géosciences, King, qui étudie principalement des corps plus grands tels que des planètes, voulait savoir comment un corps aussi petit que Cérès pouvait générer la chaleur nécessaire pour alimenter ce type d’activité géologique et expliquer les caractéristiques de surface captées par Aube.

    Grâce à la modélisation, lui et une équipe de scientifiques de plusieurs universités ainsi que du United States Geological Survey et du Planetary Science Institute ont découvert que la désintégration des éléments radioactifs à l’intérieur de Cérès pouvait le maintenir actif. Leurs conclusions ont été récemment publiées dans L’Union géophysique américaine progresse.

    L’étude de King sur les grandes planètes telles que la Terre, Vénus et Mars lui avait toujours montré que les planètes commencent à chauffer. La collision entre les objets qui forment une planète crée cette chaleur initiale. Ceres, en revanche, n’a jamais été assez grande pour devenir une planète et générer de la chaleur de la même manière, a déclaré King. Pour savoir comment il pouvait encore générer suffisamment de chaleur pour alimenter l’activité géologique, il a utilisé des théories et des outils informatiques précédemment appliqués à de plus grandes planètes pour étudier l’intérieur de Cérès, et il a recherché des preuves qui pourraient étayer ses modèles dans les données renvoyées par la mission Dawn.

    Le modèle de l’équipe de l’intérieur de la planète naine a montré une séquence unique : Cérès a commencé à froid et s’est réchauffé en raison de la désintégration d’éléments radioactifs tels que l’uranium et le thorium – qui étaient à eux seuls suffisants pour alimenter son activité – jusqu’à ce que l’intérieur devienne instable.

    « Ce que je verrais dans le modèle, c’est que, tout d’un coup, une partie de l’intérieur commencerait à chauffer et se déplacerait vers le haut, puis l’autre partie se déplacerait vers le bas », a déclaré King.

    Cette instabilité pourrait expliquer certaines des caractéristiques de surface qui s’étaient formées sur Cérès, comme l’a révélé la mission Dawn. Le grand plateau s’était formé d’un seul côté de Cérès avec rien de l’autre côté, et les fractures étaient regroupées en un seul endroit autour de lui. La concentration de caractéristiques dans un hémisphère a signalé à King que l’instabilité s’était produite et avait laissé un impact visible.

    « Il s’est avéré que vous pouviez montrer dans le modèle que là où un hémisphère avait cette instabilité qui montait, cela provoquerait une extension à la surface, et cela correspondait à ces schémas de fractures », a déclaré King.

    Sur la base du modèle de l’équipe, Cérès n’a pas suivi le schéma typique d’une planète chaud d’abord et froid ensuite, avec son propre schéma froid, chaud et froid à nouveau. « Ce que nous avons montré dans cet article, c’est que le chauffage radiogénique à lui seul suffit à créer une géologie intéressante », a déclaré King.

    Il voit des similitudes avec Cérès dans les lunes d’Uranus, qu’une étude commandée par la NASA et la National Science Foundation a récemment jugée hautement prioritaire pour une mission robotique majeure. Avec des améliorations supplémentaires au modèle, il a hâte d’explorer également leurs intérieurs.

    « Certaines de ces lunes ne sont pas trop différentes en taille de Cérès », a déclaré King. « Je pense que l’application du modèle serait vraiment excitante. »

    Source de l’histoire :

    Matériaux fourni par Virginie Tech. Original écrit par Suzanne Irby. Remarque : Le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.

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