Les scientifiques ont découvert des failles de glissement similaires à la faille de San Andreas en Californie, qui se produisent lorsque les parois des failles glissent les unes contre les autres sur les lunes glacées du système solaire. De nouvelles recherches de l'Université d'Hawaï à Mānoa, dirigées par des scientifiques de la Terre et de l'espace, explorent et expliquent l'origine de ces caractéristiques géologiques sur la plus grande lune de Saturne, Titan, et sur la plus grande lune de Jupiter, Ganymède.
"Nous sommes intéressés par l'étude de la déformation par cisaillement sur les lunes glacées, car ce type de failles peut faciliter l'échange de matériaux de surface et souterrains via des processus de chauffage par cisaillement, créant potentiellement un environnement propice à l'émergence de la vie", a déclaré Liliane Burkhard, auteur principal de l'étude et chercheur à l'Institut de géophysique et de planétologie d'Hawaï au Collège des sciences et technologies de l'océan et de la Terre de l'Université d'Hawaï à Manoa.
Alors que la lune glacée tourne autour de sa planète mère, la gravité de la planète provoque une flexion de la surface de la lune par les marées, déclenchant une activité géologique telle que des failles de glissement. Étant donné que l'orbite de la Lune est probablement elliptique plutôt que circulaire, les contraintes de marée varient à mesure que la distance entre la Lune et sa planète change.
Titan, un monde océanique gelé
Les températures extrêmement froides à la surface de Titan signifient que la glace d'eau, comme la roche, peut se fissurer, se fissurer et se déformer. La sonde Cassini a fourni la preuve qu'il existe un océan d'eau liquide à des dizaines de kilomètres sous la surface gelée. De plus, Titan est la seule lune du système solaire dotée d'une atmosphère dense, ce qui est unique en ce sens qu'elle supporte un cycle hydrologique semblable à celui de la Terre, dans lequel des nuages de méthane, des précipitations et des liquides s'écoulent à la surface pour former des lacs et des océans, ce qui en fait l'un des rares mondes pouvant contenir un environnement habitable.
La mission Dragonfly de la NASA sera lancée en 2027 et devrait arriver sur Titan en 2034. Le nouvel atterrisseur à voilure tournante effectuera plusieurs vols à la surface de Titan, explorant divers endroits à la recherche d'éléments de construction et de signes de vie.
Dans leur enquête sur la région du cratère Selke sur Titan, le site d'atterrissage initial désigné pour la mission Dragonfly, Burkhard et ses co-auteurs ont exploré la possibilité d'une déformation par cisaillement et de failles de décrochement. Pour ce faire, ils ont calculé les contraintes exercées sur la surface de Titan par les forces de marée alors qu'il orbite autour de Saturne, et ont testé la possibilité de failles en étudiant diverses caractéristiques du sol gelé.
"Bien que nos études précédentes aient montré que certaines zones de Titan pourraient actuellement être déformées par le stress des marées", a déclaré Burkhard, "la région du cratère Selke devrait résister à des pressions de fluide interstitielles très élevées et à de faibles coefficients de frottement de la croûte pour qu'une rupture de cisaillement se produise, et cela ne semble pas possible. Il y a donc fort à parier que la libellule n'atterrira pas dans une tranchée qui glisse ! "
Ganymède, une lune au passé mouvementé
Dans le deuxième article, Burkhard et ses co-auteurs ont examiné l'histoire géologique de la région en étudiant des données à haute résolution de la région Nippur/Pheleus-Sulsi de la plus grande lune de Jupiter, Ganymède, et en menant des enquêtes sur le stress des marées dans le passé de Ganymède.
Ganymède a des enregistrements de failles décrochantes à sa surface, mais son orbite actuelle est trop arrondie plutôt qu'elliptique pour provoquer une déformation par contrainte de marée.
Les chercheurs ont découvert que plusieurs zones de recoupement de terrain léger sur le site de Nippur/Pheles-Sulsi présentaient divers degrés de déformation tectonique, et que la chronologie de l'activité tectonique impliquée par les relations transversales tracées montrait trois époques différentes d'activité géologique : l'ère antique, l'ère médiévale et l'ère la plus jeune.
"J'ai étudié les signatures de failles de décrochement dans le terrain mésozoïque, et elles ont glissé dans des directions cohérentes avec les prévisions de contraintes de modélisation d'excentricités plus élevées dans le passé", a déclaré Burkhard. "Ganymède a peut-être connu une période où son orbite était beaucoup plus elliptique qu'elle ne l'est aujourd'hui."
D'autres caractéristiques de cisaillement trouvées dans des unités géologiques plus jeunes dans la même zone ne correspondent pas, dans la direction du glissement, aux indicateurs de cisaillement typiques de premier ordre.
"Cela suggère que ces caractéristiques pourraient s'être formées par un autre processus, pas nécessairement dû à un stress de marée plus élevé", a ajouté Burkhard. "Ainsi, Ganymède a connu une 'crise de la quarantaine', mais sa plus récente 'crise' reste un mystère."
Les récentes missions de recherche et d’exploration spatiale créent une boucle de rétroaction positive des connaissances.
Burkhard a déclaré que les études géologiques menées avant le lancement et l'arrivée ont fourni des informations et des conseils pour les activités de la mission. Des missions telles que Dragonfly, Europa et JUICE de l'ESA limiteront davantage notre approche de modélisation et aideront à identifier les emplacements les plus intéressants pour les atterrisseurs qui souhaitent explorer et potentiellement accéder aux océans intérieurs des lunes glacées.
Source compilée : ScitechDaily