La planète fantôme

Ken Tapping, le 21 février 2014

Dans le ciel cette semaine…

  • Mars, Saturne et Vénus se lèvent à 23 h, à 1 h et à 5 h, respectivement.
  • Jupiter, la plus brillante après Vénus, continue de dominer le ciel toute la nuit.
  • La Lune entrera dans son dernier quartier le 22 février.

Pendant des siècles, la Lune était le seul satellite naturel dont nous pouvions observer certains détails. Les satellites des autres planètes nous apparaissaient comme des points lumineux ou, au mieux, des disques minuscules dans le firmament, et cela, même en utilisant les télescopes les plus puissants. Nous devions nous contenter de deviner à quoi ils ressemblaient en nous fondant sur ce que nous savions de la Lune. Mais jamais nous n’avons pensé à un phénomène qui nous est pourtant bien familier : les marées.

Pendant longtemps, nous pensions que le Soleil était la seule source de chaleur baignant les satellites des planètes du système solaire. Plus les satellites étaient éloignés du Soleil, plus leur température devait être basse. Au-delà de l’orbite de Mars, les satellites devaient être suffisamment froids pour que l’eau y demeure gelée en permanence, aussi dure que le roc. Plus loin, les gaz devaient se trouver sous forme liquide, puis aux confins du système solaire, ils devaient être à la phase solide, à l’exception vraisemblablement de l’hélium. Les satellites très éloignés du Soleil étaient sûrement des corps obscurs et glacés, dépourvus de toute forme de vie concevable.

Dans les années 1970, nous avons commencé à envoyer des sondes dans l’espace pour étudier de plus près les planètes éloignées et leurs satellites. Quelle ne fut pas notre surprise de constater que si certains satellites étaient effectivement fidèles au portrait-robot que nous avions dressé, d’autres par contre déjouaient toutes les attentes!

La Terre et la Lune s’attirent mutuellement. Comme l’attraction gravitationnelle s’accroît rapidement à mesure que la distance entre les corps diminue, l’attraction exercée par la Lune sur le côté rapproché de la Terre est plus forte sur les océans que sur la Terre elle-même, ce qui crée deux bourrelets : un causé par les eaux et un autre, plus petit, causé par la croute terrestre. Sur l’autre face du globe, l’attraction de la Lune sur la Terre est plus forte que celle exercée sur les océans, laissant ainsi les eaux sur cette face former un deuxième renflement. Comme la Terre tourne sur elle-même, nous sommes exposés à l’un de ces deux bourrelets toutes les 12 heures. La montée et la baisse du niveau des océans que nous observons donc deux fois par jour constituent les marées. Le pétrissage de la Terre et des océans qui en résulte libère de la chaleur et ralentit graduellement la vitesse de rotation de la Terre. La Terre a fait de même avec son satellite, si bien qu’aujourd’hui la Lune ne tourne plus sur elle-même relativement à la Terre et elle nous présente toujours la même face.

Le phénomène des marées est beaucoup plus spectaculaire sur les satellites des planètes géantes. C’est notamment le cas d’Io, la lune de Jupiter qui est la plus proche de la planète (sa première lune). Comme ce satellite est très éloigné du Soleil, on s’attendrait à ce qu’il soit gelé, mais les forces de marée exercées par Jupiter malaxent ce satellite avec tellement de force que la chaleur dégagée alimente des volcans qui crachent du soufre liquide et d’autres matériaux formant des lacs. Io est d’ailleurs l’objet du système solaire où il y a le plus de volcans. Sur Europe, la deuxième lune de Jupiter, le phénomène thermique causé par l’effet de marée est nettement moindre. Il est tout de même suffisamment important pour qu’il existe sous la calotte de glace de sombres océans très profonds. La chaleur dégagée est probablement suffisante pour que des cheminées hydrothermales percent le plancher océanique, comme on en trouve au fond de nos océans. Sur Terre, ces cheminées sous-marines abritent des colonies d’animaux étranges. Cela pourrait également être le cas sur Europe, d’où notre intérêt pour ce satellite. Ganymède et Callisto, même si elles sont plus éloignées de Jupiter, pourraient également abriter des océans sous leur surface glacée.

Titan, le plus gros satellite de Saturne, est pourvu d’une atmosphère brumeuse comportant beaucoup d’azote et d’hydrocarbures, et sa surface est couverte de lacs et de rivières d’hydrocarbures. On pense par ailleurs qu’Encélade, un autre satellite de Saturne, ressemblerait à Europe.

Titania et Obéron, deux des plus gros satellites d’Uranus, la planète suivante de notre système solaire, pourraient renfermer de l’eau à l’état liquide. Triton, la plus grosse lune de Neptune, huitième planète dans l’ordre du système solaire, présente une activité volcanique à sa surface, avec des volcans qui projettent des panaches de matières à des kilomètres dans l’espace.

On peut tirer deux leçons de ce qui précède : la première est que quand on échafaude des théories, on néglige souvent ce qui saute aux yeux, et la deuxième est que rien ne vaut une vue de près.

Ken Tapping est astronome à l'Observatoire de radio-astrophysique du Conseil national de recherches du Canada, à Penticton (C.-B.) V2A 6J9.

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