Les scientifiques ont découvert des grumeaux irréguliers sous la surface glacée de la plus grande lune de Jupiter, Ganymède. Ces masses irrégulières peuvent être des formations rocheuses, soutenues par la coque glacée de Ganymède pendant des milliards d'années. Cette découverte survient près d’un an après la disparition orchestrée du vaisseau spatial Galileo de la NASA dans l’atmosphère de Jupiter et plus de sept ans après la collecte des données.
Des chercheurs du Jet Propulsion Laboratory de la NASA à Pasadena, en Californie, et de l’Université de Californie à Los Angeles, font part de leurs conclusions dans un article qui paraîtra dans le numéro du 13 août de la revue Science.
Les résultats ont amené les scientifiques à repenser ce que l'intérieur de Ganymède pourrait contenir. Les renflements signalés résident à l'intérieur et aucune caractéristique de surface visible ne leur est associée. Cela indique aux scientifiques que la glace est probablement assez forte, au moins près de la surface, pour empêcher ces masses rocheuses potentielles de couler au fond de la glace pendant des milliards d'années. Mais cette anomalie pourrait également être causée par des tas de roches au fond de la glace.
«Les anomalies pourraient être de grandes concentrations de roche à la surface de la glace ou sous celle-ci. Ils pourraient également se trouver dans une couche de glace et de roche mélangées sous la surface avec des variations dans la quantité de roche », a déclaré le Dr John Anderson, scientifique et principal auteur du JPL. «S'il y a un océan d'eau liquide à l'intérieur de la couche de glace extérieure de Ganymède, il pourrait y avoir des variations de sa profondeur avec des tas de roches au fond de l'océan. Il pourrait y avoir des variations topographiques dans une surface rocheuse cachée sous-jacente à une coquille glacée externe profonde. Il existe de nombreuses possibilités et nous devons faire plus d'études. »
Le Dr Gerald Schubert, co-auteur de l'UCLA, a déclaré: "Bien que nous n'ayons encore rien de définitif sur la profondeur à ce stade, nous ne nous attendions pas à ce que la carapace de glace de Ganymède soit suffisamment solide pour supporter ces concentrations de masse bosselées. Ainsi, nous nous attendons à ce que les irrégularités soient proches de la surface où la glace est la plus froide et la plus forte, ou au fond de la coquille de glace épaisse reposant sur la roche sous-jacente. Ce serait vraiment une surprise si ces masses étaient profondes et au milieu de la carapace de glace. »
Ganymède a trois couches principales. Une sphère de fer métallique au centre (le noyau), une coquille sphérique de roche (manteau) entourant le noyau et une coquille sphérique composée principalement de glace entourant la coquille rocheuse et le noyau. La coquille de glace à l'extérieur est très épaisse, peut-être 800 kilomètres (497 miles) d'épaisseur. La surface est tout en haut de la coquille de glace. Bien qu'il s'agisse principalement de glace, la coquille de glace peut contenir de la roche mélangée. Les scientifiques pensent qu'il doit y avoir une bonne quantité de roche dans la glace près de la surface. Les variations de cette quantité de roche peuvent être à l'origine de ces éventuelles formations rocheuses.
Les scientifiques sont tombés sur les résultats en étudiant les mesures Doppler du champ de gravité de Ganymède lors du deuxième survol de la lune par Galilée en 1996. Les scientifiques mesuraient l'effet de la gravité de la lune sur le vaisseau spatial pendant son vol. Ils ont trouvé des variations inattendues.
"Croyez-le ou non, il nous a fallu si longtemps pour régler la question des anomalies, principalement parce que nous analysions les 31 survols rapprochés pour les quatre grandes lunes de Jupiter", a déclaré Anderson. "Au final, nous avons conclu qu'il n'y a qu'un seul survol, le deuxième survol de Ganymède, où des anomalies de masse sont évidentes."
Les scientifiques ont déjà vu des anomalies de concentration de masse sur une autre lune, la Terre, lors des premières missions d'orbiteur lunaire dans les années 1960. Les concentrations de masse lunaire pendant l'ère de la mission lunaire Apollo étaient dues à la lave dans des bassins plats. Cependant, les scientifiques ne peuvent pas établir de similitudes entre ces concentrations de masse et ce qu'ils voient à Ganymède.
«Le fait que ces anomalies de masse puissent être détectées avec seulement des survols est significatif pour les futures missions», a déclaré le Dr Torrence Johnson, ancien scientifique du projet Galileo. «Avec ce type d'informations, vous pourriez faire des cartes détaillées de la gravité et de l'altitude qui nous permettent de cartographier les structures dans la croûte de glace ou sur la surface rocheuse. En savoir plus sur l'intérieur de Ganymède augmente le niveau d'importance de la recherche d'anomalies gravimétriques autour des lunes de Jupiter et nous donne quelque chose à rechercher. Cela pourrait être quelque chose que la mission de la NASA sur la Jupiter Icy Moons Orbiter pourrait approfondir. "
Le document a été co-écrit par le Dr Robert A. Jacobson et Eunice L. Lau du JPL, avec le Dr William B. Moore et Jennifer L. Palguta de l'UCLA. JPL est une division du California Institute of Technology à Pasadena. Le JPL a conçu et construit l'orbiteur Galileo et a dirigé la mission. Pour des images et des informations sur la mission Galileo, visitez http://galileo.jpl.nasa.gov.
