Une étude, dont les résultats intitulés «A pole-to-equator ocean overturning circulation on Enceladus» ont été publiés dans la revue Nature Geoscience et sont disponibles en pdf, a permis, grâce à la détermination de certaines caractéristiques de la banquise de l'océan global d'Encelade à partir des mesures gravimétriques de la sonde Cassini, de préciser un modèle de l'océan global d'Encelade qui suggère l'existence de courants analogues à ceux connus sur Terre dans le cadre de la circulation méridienne de retournement.

Relevons tout d'abord que, en se basant sur les données de la sonde Cassini, les planétologues sont arrivés à la conclusion, «que l'océan global d'Encelade devait probablement être profond de 30 kilomètres au moins» alors qu'Encelade «n'a que 500 kilomètres de diamètre». De plus, ils évaluent l'épaisseur de sa banquise à environ 20 kilomètres, mais «il semble bien qu'elle soit plus mince aux pôles qu'à l'équateur». Dans ce contexte, l'étude ici présentée est parvenue, en s'appuyant sur des simulations numériques, à fournir des précisions sur la dynamique de cet océan.

Concrètement, «il est possible de transposer les modèles décrivant le comportement des océans salés sur Terre à Encelade». Bien qu'il y a des différences («il n'y a pas de vents et la chaleur est injectée non pas depuis la surface mais depuis le fond de l'océan sur Encelade»), les mêmes équations «sont à l'œuvre comme celles de Navier-Stokes pour l'hydrodynamique et de Fourier pour la chaleur». En outre, «les planétologues ont à leur disposition le savoir des océanologues construit en étudiant l'océan Austral autour de l'Antarctique où la glace et l'eau salée sont en interaction, comme dans le cas d'Encelade».

La modélisation menée dans cette étude a fait apparaître «qu'aux pôles la glace aurait tendance à fondre plus facilement, ce qui expliquerait qu'elle soit moins épaisse et inversement à l'équateur». Comme «de l'eau salée qui gèle expulse le sel qu'elle contient de sorte que l'eau liquide devient plus lourde» et va plonger en profondeur dans de l'eau moins salée, il va se produire «une instabilité de double diffusion» formant «les fameux 'doigts de sel'.

Cette instabilité, qui «survient dans un milieu comportant deux fluides de densité différente et stratifiés dans un champ de gravité où le plus dense est initialement au-dessus», va faire «que le fluide le plus lourd développe des sortes de panaches pénétrant le fluide le plus léger, tandis que celui-ci, à l'inverse, crée des panaches analogues qui s'élèvent». Ce phénomène intervient sur Terre dans «la circulation thermohaline et plus généralement dans la circulation méridienne de retournement».

Au bout du compte, les simulations menées laissent penser «que des analogues de cette circulation, avec des courants, se produisent dans l'océan d'Encelade avec de l'eau plongeant au niveau de l'équateur puis se dirigeant vers les pôles où elle monte en surface en devenant plus chaude, chauffée par le plancher océanique, avant de se diriger à nouveau vers l'équateur». Ce travail nous renseigne donc «sur les régions de l'océan d'Encelade où l'eau serait plus chaude, également plus riche en nutriments» et où la vie aurait plus de chance de prospérer.