Lorsque le vaisseau spatial Voyager 2 de la NASA a survolé le monde étrange de Triton, la plus grande lune de Neptune, il y a trente ans, il a pris des images d’un monde aussi étonnant que déroutant, révélant des panaches massifs et sombres de matière glacée jaillissant de sa surface, un objet capturé de la ceinture de Kuiper qui a évolué, un monde océanique potentiel avec des panaches actifs, une ionosphère énergétique et une surface jeune et unique.
Voyager 2 est le seul vaisseau spatial à avoir survolé Neptune, laissant derrière lui une traînée de questions intrigantes et sans réponse auxquelles la NASA espère répondre.
Explorer comment Triton a changé au cours des éons
Les images de Voyager 2 ont montré que le paysage glacé était jeune et qu’il avait refait surface à plusieurs reprises avec des matériaux frais. Mais quels matériaux, et d’où ?
Comment une ancienne lune six fois plus éloignée du Soleil que Jupiter peut-elle être encore active? Y a-t-il quelque chose à l’intérieur qui soit encore assez chaud pour provoquer cette activité?
Une nouvelle mission en compétition pour être sélectionnée dans le cadre du programme Discovery de la NASA vise à démêler ces mystères. Baptisée Trident, comme la lance à trois pointes portée par Neptune, le dieu des mers de l’Antiquité romaine, l’équipe est l’une des quatre équipes qui élaborent des études conceptuelles pour de nouvelles missions. Jusqu’à deux d’entre elles seront sélectionnées pour devenir une mission à part entière et être lancées plus tard dans la décennie.
Migré de la ceinture de Kuiper
L’étude de l’évolution de Triton au fil du temps permettrait aux scientifiques de mieux comprendre l’évolution et le fonctionnement des corps du système solaire.
Les bizarreries de Triton pourraient remplir un almanach : Alors que Neptune tourne, Triton tourne dans la direction opposée. Aucune autre grande lune du système solaire ne fait cela. Et l’orbite de Triton est extrêmement inclinée, décalée de 23 degrés par rapport à l’équateur de Neptune. D’un diamètre d’environ trois quarts de celui de notre propre Lune, Triton n’est pas non plus là où il était auparavant. Il a probablement migré depuis la ceinture de Kuiper, une région située au-delà de Neptune et composée de corps glacés laissés par les premiers temps du système solaire.
Une source d’énergie mystérieuse au travail
Triton possède également une atmosphère inhabituelle : Remplie de particules chargées, une couche appelée ionosphère est 10 fois plus active que celle de toute autre lune du système solaire, ce qui est étrange, car les ionosphères sont généralement chargées par l’énergie solaire. Mais Triton et Neptune sont loin du Soleil – 30 fois plus loin du Soleil que la Terre, donc une autre source d’énergie doit être à l’œuvre. (Il faut 165 années terrestres à Neptune pour effectuer une orbite autour du Soleil).
Neige régulière de matières organiques
« Triton a toujours été l’un des corps les plus passionnants et les plus intrigants du système solaire », a déclaré Louise Prockter, directrice du Lunar and Planetary Institute/Universities Space Research Association à Houston, à propos du climat dynamique de Triton, avec un flux constant de matières organiques, probablement de l’azote, tombant en neige à la surface.
En tant que chercheuse principale, elle dirigerait la mission Trident proposée, et le Jet Propulsion Laboratory de la NASA en Californie du Sud en assurerait la gestion.
« J’ai toujours aimé les images de Voyager 2 et leurs aperçus alléchants de cette lune bizarre et folle que personne ne comprend », a ajouté Mme Prockter.
Indices d’un monde océanique
Triton est-il un monde océanique avec de l’eau liquide sous sa croûte glacée ? Trident vise à répondre aux questions décrites dans l’illustration graphique ci-dessous.
Ces mystérieux panaches repérés par Voyager 2 sont particulièrement intrigants. On pense que les panaches observés sur Encelade, la lune de Saturne, et peut-être présents sur Europe, la lune de Jupiter, sont causés par l’eau de l’intérieur qui est forcée de traverser une épaisse croûte de glace.
Si un océan est la source des panaches sur Triton (qui se trouve beaucoup plus loin dans le système solaire qu’Europe et Encelade), la découverte donnerait aux scientifiques de nouvelles informations sur la formation des océans intérieurs. Contrairement aux autres mondes océaniques connus, l’océan potentiel de Triton s’est probablement développé après avoir été capturé par la gravité de Neptune.
Elle permettrait également aux scientifiques de mieux comprendre où nous pourrions trouver de l’eau. L’un des trois principaux objectifs de Trident est de déterminer les facteurs qui font qu’un corps du système solaire possède les ingrédients nécessaires pour être habitable, dont l’eau. Le vaisseau spatial transportera un instrument qui sondera le champ magnétique de la lune afin de déterminer si un océan s’y trouve, tandis que d’autres instruments étudieront l’intense ionosphère, l’atmosphère riche en matières organiques et les caractéristiques étranges de la surface.
Des terres vastes et inconnues
Un deuxième objectif est d’explorer de vastes terres inconnues. Triton offre la plus grande surface solide inexplorée du système solaire de ce côté de la ceinture de Kuiper. La plupart de ce que nous savons de la lune provient des données de Voyager 2, mais nous n’avons vu que 40% de la surface de la lune. Trident cartographierait la plupart du reste.
Et Trident utilisera sa caméra plein format pour capturer la même zone riche en plumes que Voyager 2, en plein « éclat de Neptune », lorsque la lumière réfléchie du Soleil illumine la face sombre de Triton. Les scientifiques pourront ainsi observer les changements survenus depuis la dernière visite et en apprendre davantage sur l’activité de Triton.
Surface étrangement jeune
Le troisième objectif majeur de Trident est de comprendre comment cette surface mystérieuse se renouvelle sans cesse. La surface est remarquablement jeune, géologiquement parlant (elle pourrait n’avoir que 10 millions d’années dans un système solaire vieux de 4,6 milliards d’années) et ne présente pratiquement aucun cratère visible. Il faut également se demander pourquoi elle est si différente des autres lunes glacées et pourquoi elle présente des formes de relief inhabituelles, comme des « terrains de cantaloup » à fossettes et des « plaines murées » en saillie. Les réponses pourraient nous éclairer sur la façon dont les paysages se développent sur d’autres corps glacés.
« Triton est une planète étrange, mais elle est tout à fait pertinente, en raison de la science que nous pouvons y réaliser », a déclaré Karl Mitchell, scientifique du projet Trident au JPL. Nous savons que la surface présente toutes ces caractéristiques que nous n’avons jamais vues auparavant, ce qui nous incite à vouloir savoir « comment fonctionne ce monde ».
Un monde où le temps semble s’écouler lentement
La date de lancement proposée en octobre 2025 (avec une sauvegarde en octobre 2026) permettrait de profiter d’une fenêtre unique sur 13 ans, lorsque la Terre est correctement alignée avec Jupiter. Le vaisseau spatial utiliserait l’attraction gravitationnelle de Jupiter comme une fronde vers Triton pour une rencontre prolongée de 13 jours en 2038.
» Les concepteurs de la mission et les navigateurs sont tellement doués pour cela « , a déclaré William Frazier du JPL, ingénieur système du projet Trident. « Après 13 ans de vol à travers le système solaire, nous pouvons en toute confiance frôler le bord supérieur de l’atmosphère de Triton – ce qui est assez époustouflant. »
Et il peut sembler que le temps passe lentement aux confins du système solaire, où les années de Neptune sont longues. Ironiquement, pour Triton, la longueur des années présente des limites. Si Trident arrive avant 2040, l’équipe pourra effectuer son test sur ce qui alimente l’activité du panache ; si elle arrive plus tard, le Soleil se déplacera trop au nord pour les cent prochaines années.
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