Trois lunes en orbite autour de Neptune pourraient être les restes écrasés d’anciens corps glacés entrés violemment en collision. Une nouvelle étude suggère que ces fragments pourraient détenir la clé pour comprendre ce qui se cache à l’intérieur des mondes de glace que nous ne pouvons pas voir.
“L’intérieur des grandes lunes glacées nous est normalement caché en permanence, enfoui sous d’épaisses coquilles de glace d’eau”, a déclaré l’auteur principal de l’étude, Ryleigh Davis, à Space.com. “Les lunes intérieures de Neptune pourraient être le seul endroit du système solaire où nous pouvons observer cette matière. Un événement catastrophique a essentiellement transformé ces mondes anciens à l’intérieur.”
L’effet boule de démolition du Triton
Triton est le géant de la pièce. Il représente plus de 99 pour cent de la masse totale de la lune de Neptune. À peu près de la taille de Pluton, elle orbite dans le sens opposé à la rotation de Neptune. Ce cheminement arrière implique que Triton ne s’est pas formé avec la planète. Il a probablement été capturé dans la ceinture de Kuiper ou dans des régions extérieures similaires.
Lorsque la gravité de Neptune a capturé Triton, le chaos s’est ensuivi.
Lorsque Triton s’est installé en orbite, ses forces de marée auraient agi comme une boule de démolition. Il a probablement détruit toutes les lunes que Neptune détenait à l’origine. Davis et son équipe ont enquêté sur les conséquences. Ils se sont concentrés sur les anneaux de Neptune et trois petites lunes intérieures : Larissa, Galatée et Protéos.
Découvertes par Voyager 2 en 1980, ces lunes se trouvent à proximité de la planète, juste à l’extérieur des anneaux principaux. Leur proximité avec l’éblouissement de Neptune les rend difficiles à étudier depuis la Terre.
De l’argile là où personne ne l’attendait
Les chercheurs ont utilisé le télescope spatial James Webb pour analyser la lumière proche infrarouge de ces corps. Cela a révélé leur composition chimique.
Des minéraux argileux sont apparus sur les anneaux et deux lunes : Larissa et Galatée. Plus précisément, les phyllosilicates riches en magnésium. Ceux-ci sont courants dans les astéroïdes et les chondrites carbonées proches de Jupiter. Ils ne sont pas attendus dans le système solaire externe.
“La chose la plus surprenante est simplement que nous avons trouvé de l’argile”, a déclaré Davis. “Ce n’était vraiment pas sur notre liste.”
Les minéraux argileux ont besoin de chaleur pour se former. Un chauffage important et prolongé est nécessaire. Cela s’est probablement produit au plus profond d’un grand corps glacé. La désintégration radioactive et d’autres sources de chaleur internes pourraient avoir fait fondre la glace, créant ainsi les conditions d’eau liquide nécessaires aux argiles.
Cela conforte la théorie selon laquelle Triton aurait détruit les lunes originales. Les débris se sont reformés pour former les lunes intérieures que nous voyons aujourd’hui. Les minéraux argileux, enfouis profondément à l’intérieur de ces lunes originales, ont été exposés à la surface après l’éclatement.
Une autre théorie ? Une planète naine.
Peut-être qu’un objet de la taille de Pluton s’est approché trop près de Neptune. La gravité de la planète l’a peut-être déchiquetée. Les débris qui en ont résulté ont formé les lunes actuelles. Quoi qu’il en soit, la source de l’argile est l’intérieur d’un grand corps chauffé.
Le mystère de l’eau manquante
Les argiles ont besoin d’eau liquide pour exister. Pourtant, aucune glace d’eau n’a été détectée sur les trois lunes étudiées ni sur les anneaux.
“C’est vraiment surprenant”, a déclaré Davis. “Tout dans cette partie du soleil est vraiment glacé. Nous sommes donc assez sûrs qu’ils devaient venir du plus profond de l’intérieur.”
Quelque chose d’assez gros pour faire fondre sa propre glace d’eau a dû fournir les matériaux. La source semble être le système originel des lunes glacées. Mais où est passée la glace ? Le mystère demeure.
Proteus, le plus grand des trois étudiés, ne présente aucun minéral argileux. Il pourrait s’être formé à partir de débris dépourvus d’argiles. Ou encore, un chauffage ultérieur aurait pu les détruire.
Un minéral hydraté inconnu
Les trois lunes et les anneaux montraient des signes d’un minéral hydraté que l’équipe n’a pas pu identifier. C’est un fantôme dans les données.
“L’identification nécessitera probablement de nouvelles mesures en laboratoire dans des conditions extérieures au système solaire”, a déclaré Davis. C’est techniquement difficile. Mais c’est faisable.
Un survol en 1989 ne suffit pas. Nous avons besoin d’une mission dédiée à Neptune. Le Planetary Science Decadal Survey a classé une mission géante de glace comme une priorité élevée. Toutefois, le développement prend des décennies. Le temps et les ressources sont les principaux obstacles.
Mais les données de Webb sont claires. Il y a encore beaucoup à apprendre. Et les indices sont là, dans les restes brisés d’un monde perdu.
