Un mystère sur Rhéa, la lune de Saturne, serait-il enfin résolu ?

Parmi les lunes de Saturne, Titan est souvent mise en avant, car c’est la plus grande des lunes de la planète. Elle en compte pourtant beaucoup d’autres : avec ses 82 satellites naturels, Saturne est la planète avec le plus grand nombre de lunes dans le système solaire. Après Titan, sa deuxième la plus imposante est Rhéa.

En 2005 puis 2007, la mission Cassini a survolé à deux reprises cet astre (la mission s’est achevée en 2017). En s’approchant de Rhéa, la sonde a détecté un mystérieux composé, dont l’origine était restée méconnue. Le 22 janvier 2021, une équipe de scientifiques a annoncé dans Science Advances avoir probablement enfin identifié ce dont il pouvait s’agir : de l’hydrazine, un composé chimique qui prend l’apparence d’un liquide incolore (semblable à l’eau) et à l’odeur proche de celle de l’ammoniac. Ce composé n’est pas inconnu dans le domaine de l’exploration spatiale, où il a déjà été utilisé comme carburant pour des moteurs de fusée.

Rhéa en 2005.

Source : Flickr/CC/Kevin Gill

Que sait-on de la lune Rhéa ?

Rhéa est une lune relativement petite (environ 1 528 kilomètres de diamètre) et froide. Elle tourne en 4,5 jours autour de Saturne, en lui montrant toujours la même face. La réflectivité élevée de sa surface laisse supposer aux scientifiques que l’astre doit être couvert de glace d’eau. « La composition de surface de Rhéa reste largement inconnue », soulignent les auteurs. La sonde Cassini a joué un rôle important pour mieux cerner cette lune : les connaissances sur la structure de Rhéa « ont été considérablement améliorées par plusieurs survols au cours de la mission Cassini-Huygens », rappellent les scientifiques.

Pour aller plus loin

Pourquoi Saturne est-elle en train de basculer ?

Les chercheurs ont mobilisé les données du spectrographe UVIS (Ultraviolet Imaging Spectrograph) de Cassini, qui permettait d’analyser en ultraviolet les structures et la composition de Saturne et de ses satellites. Autrement dit, la sonde observait les interactions entre la lumière solaire et la surface des astres, pour aider à découvrir leur composition. Sur Rhéa, un étrange composé non identifié a absorbé une partie de la lumière. Pendant longtemps, les scientifiques se sont interrogés sur la nature de cet élément.

Et si Titan était impliquée ?

Les auteurs de l’étude parue dans Science Advances ont voulu lever le mystère en menant des expériences en laboratoire : ils ont observé comment la lumière pouvait rebondir sur divers composés. Deux ont réagi de façon comparable à ce qui avait été vu sur Rhéa : le chlore et l’hydrazine. Dans le cas du chlore, les chercheurs ne voient pas comment il pourrait être formé à la surface de Rhéa. L’hypothèse de l’hydrazine est plus convaincante, car on imagine mieux qu’elle pourrait être formée lors de réactions impliquant des éléments chimiques qui existent sur Rhéa.

Un autre scénario est possible : et si une autre lune de Saturne était impliquée pour expliquer la présence de l’hydrazine sur Rhéa ? « Il est également possible que l’hydrazine puisse être synthétisée dans l’atmosphère de la plus grande lune de Saturne, Titan, et transférée à Rhéa sur des périodes géologiques », envisagent les auteurs. Enfin, il faut souligner que l’hydrazine servait de propulseur à Cassini, mais les auteurs ne pensent pas que celle vue sur Rhéa (s’il s’agit bien d’hydrazine) puisse provenir du vaisseau lui-même, puisque les propulseurs n’ont pas été mis en route près de la lune.

L’hypothèse des scientifiques reste à vérifier pour résoudre totalement le mystère de cet étrange composé sur Rhéa. Pour les chercheurs, l’hydrazine est en tout cas « le candidat le plus plausible » pour expliquer l’absorption repérée par Cassini.