Triton, satellite de Neptune, pourrait abriter un océan

Voyager 2 a survolé Triton, un satellite de Neptune, en 1989. Les données recueillies alors conduisent aujourd’hui à supposer qu'il existe peut-être un océan sous sa surface glacée. Comme pour Europe, de la vie pourrait y exister mais sous une forme inhabituelle, basée sur le silicium et non le carbone.

Le premier satellite de Neptune, Triton, a été découvert par l’astronome britannique William Lassell seulement 17 jours après la première observation de cette planète le 23 septembre 1846 par l'astronome allemand Johann Gottfried Galle. Le second satellite, Néreide, ne l’a été qu’en 1949. Il faudra attendre 1989 pour que la sonde Voyager 2 réalise le premier survol de Triton et Neptune, découvrant au passage d’autres satellites (13 sont connus à ce jour) et fournissant des images qui vont émerveiller les membres des missions Voyager, comme André Brahic et Carl Sagan.

De ces images et des données collectées à ce moment-là, les planétologues en ont déduit que Triton devait posséder un cœur rocheux important. Il semble cependant qu'il soit enveloppé d’un manteau peu épais, constitué de glaces ou de liquides, sous une surface gelée formée principalement d’eau mais aussi d’azote, de méthane et de dioxyde de carbone.

Une caractéristique de Triton en particulier est surprenante. Son orbite est rétrograde alors que dans le Système solaire aussi bien les planètes que leurs satellites ont des orbites progrades. En l’occurrence, cela signifie que Triton tourne dans le sens contraire de la rotation de Neptune sur elle-même. Elle ne peut donc s’être formée par accrétion au voisinage de la planète mais a dû être capturée. La comparaison de sa composition à celle de Pluton montre que, comme elle, Triton est probablement un membre de la ceinture de Kuiper, ou plus exactement que cette lune en faisait partie avant d’être capturée par Neptune.

Quand un phénomène de ce genre ce produit, les lois de la mécanique céleste impliquent que l’orbite initiale du corps capturé doit être très elliptique. Or, celle de Triton est circulaire. Un bon moyen d’expliquer tout à la fois cette caractéristique et la surface peu cratérisée et glacée de Triton est de faire intervenir une circularisation de son orbite par dissipation d’énergie sous l’effet de force de marée. Comme pour Io et Europe autour de Jupiter, cette dissipation d’énergie se serait accompagnée d’un chauffage interne de Triton. Sa surface, au moins pendant une partie de son histoire, recouvrait donc un océan liquide.

Toute la question est de savoir si cet océan existe encore aujourd’hui. On peut le penser car, comme dans le cas d’Encelade, il existe un cryovolcanisme sur Triton. De fait, c’est sur cette lune que l’on a découvert pour la première fois ce phénomène où un volcan, au lieu de cracher des laves ou des cendres silicatées, libère des cryomagmas liquides ou gazeux constitués d’eau, de méthane et d’ammoniac.

Une récente publication dans le célèbre journal Icarus explore plus en avant la possibilité qu’il puisse effectivement exister encore un océan liquide dans les entrailles de Triton. Cette lune de Neptune, avec un diamètre d'un peu plus de 2.700 km, ce qui en fait le 7e satellite naturel du Système solaire par taille décroissante, a dû contenir des isotopes radioactifs lors de sa formation. Dans le cas de Triton, ces isotopes sont une source de chaleur plus efficace que le mécanisme de chauffage par marée. Mais il semble impossible que ce corps céleste en ait contenu suffisamment pour assurer la présence d’un océan pendant 4,5 milliards d’années.

Le processus de chauffage lui-même n’est vraiment efficace que le temps que dure le processus de circularisation de l’orbite, c'est-à-dire 2 à 3 milliards d’années selon les planétologues. Comme on ne connaît pas la date de capture de Triton, il n’est donc pas aisé de faire des prédictions fermes. Enfin, le processus de chauffage ne fonctionne bien aussi que s’il y a une part importante de Triton qui reste liquide et surtout dans les couches supérieures de Triton. Il y a donc un couplage entre l’efficacité des forces de marée et le chauffage par des isotopes dont la quantité est fonction de l’importance du noyau rocheux de Triton.

Cela laisse beaucoup d’inconnues... L'un des paramètres, expliquent les chercheurs, est le taux de croissance de la couche de glace dans un océan primitif de Triton, taux gouverné par la valeur de l’excentricité initiale de l’orbite et la quantité d’isotopes radioactifs. Il apparaît envisageable qu'il existe encore aujourd'hui un océan liquide peu épais, peut-être riche en ammoniaque (ce qui diminuerait le point de congélation du liquide).

Les températures dans un tel océan riche en ammoniaque seraient très basses, presque à -100 °C. Certains organismes psychrophiles, des extrêmophiles vivants dans des environnements froids, pourraient éventuellement supporter ces températures. Ce serait particulièrement le cas si ces organismes étaient une forme de vie basée non sur le carbone mais sur son grand frère, le silicium...