Benoît Noyelles est un planétologue français passionné, maître de conférences à l'Université Marie et Louis Pasteur de Besançon, où il exerce au sein de l'Institut UTINAM (Univers, Transport, Interfaces, Nanostructures, Atmosphère et environnement, Molécules) depuis septembre 2018. Spécialiste en mécanique céleste et géophysique planétaire, il s'intéresse particulièrement à la dynamique des satellites naturels et à leur structure interne. Son parcours l'a mené de l'Observatoire de Paris à l'Université de Namur en Belgique, avant son poste actuel. Son aventure scientifique est marquée par une quête incessante pour percer les mystères des mondes glacés du système solaire, culminant avec la découverte d'un océan souterrain sur Mimas, la petite lune de Saturne ressemblant à l'Étoile de la Mort de Star Wars.
Mimas, lune glacée de Saturne, met en évidence par ses ombres l'immensité du cratère Herschel et son sommet central, le pic Herschel. Cette image a été prise par la caméra à angle étroit de Cassini le 22 octobre 2016, à l'aide de plusieurs de ses filtres spectraux. (Crédit image : NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute)
Les Débuts d'une Passion pour les Mondes Lointains
L'aventure de Benoît Noyelles commence par une formation solide en mécanique céleste. Il obtient son doctorat à l'Institut de mécanique céleste et de calcul des éphémérides (IMCCE) de l'Observatoire de Paris, sous l'égide du CNRS et de Sorbonne Université. Sa thèse porte sur l'évolution orbitale à long terme des satellites galiléens de Jupiter – Io, Europe, Ganymède et Callisto. Ces corps fascinants, avec leurs océans souterrains potentiels, éveillent chez lui un intérêt pour les interactions entre orbites, rotations et structures internes des lunes planétaires. Après son doctorat, il rejoint l'Université de Namur en Belgique, où il élargit ses recherches à la rotation des satellites naturels et de Mercure. C'est là qu'il s'associe à la mission spatiale BepiColombo de l'ESA et de la JAXA, étudiant la dynamique de la planète la plus proche du Soleil. Au fil des ans, son expertise évolue de la pure mécanique céleste vers la géophysique planétaire, en modélisant les processus physiques qui influencent la rotation des corps célestes, comme les marées et les librations (oscillations rotatives).
La Traque des Secrets Internes des Lunes Glacées
Au cœur de l'aventure de Noyelles se trouve son travail sur les satellites de Saturne, en particulier Mimas. Ce petit corps de seulement 400 kilomètres de diamètre, criblé de cratères et dominé par l'immense cratère Herschel, semble inerte à première vue. Pourtant, dès 2017, Noyelles publie un article clé dans la revue Icarus intitulé "Interpreting the librations of a synchronous satellite – How their phase assesses Mimas' global ocean". En analysant les librations de Mimas – ces légères oscillations dans sa rotation synchrone avec Saturne –, il suggère que la lune pourrait abriter un océan global sous sa croûte glacée. Cette hypothèse repose sur des modélisations complexes : si Mimas avait une structure rigide, ses librations seraient différentes de celles observées par la sonde Cassini de la NASA. Noyelles propose que la phase des librations indique la présence d'un océan découplant la croûte de l'intérieur, une idée qui défie son apparence figée.
Cette recherche s'inscrit dans une quête plus large : comprendre comment les forces gravitationnelles et les marées sculptent les intérieurs des mondes glacés. Noyelles collabore avec des équipes internationales, combinant données orbitales, simulations numériques et observations pour tester ces modèles. Son travail sur les comètes et les objets transneptuniens binaires enrichit cette aventure, en explorant la diversité des dynamiques dans le système solaire extérieur.
Le Point Culminant : La Découverte d'un Océan "Jeune" sur Mimas
L'apogée de cette odyssée scientifique survient en février 2024, avec la publication dans Nature d'un article révolutionnaire intitulé "A recently-formed ocean inside Saturn’s moon Mimas". Benoît Noyelles fait partie de l'équipe dirigée par Valéry Lainey de l'IMCCE (Observatoire de Paris – PSL/CNRS), aux côtés de Nicolas Rambaux, Gabriel Tobie et d'autres. En analysant les données de la sonde Cassini, collectées entre 2004 et 2017, l'équipe démontre que Mimas abrite un océan global d'eau liquide à une profondeur de 20 à 30 kilomètres sous sa croûte gelée. Plus surprenant encore, cet océan est "jeune" : il se serait formé il y a seulement 5 à 15 millions d'années, probablement suite à une augmentation de l'excentricité orbitale de Mimas, provoquant un réchauffement interne par friction de marée.
Cette découverte bouleverse notre compréhension des lunes océaniques. Contrairement à Encelade ou Europe, Mimas ne montre aucun signe extérieur d'activité – pas de geysers ni de fractures récentes. Pourtant, les variations orbitales mesurées par Cassini, combinées aux modélisations de Noyelles sur les librations, confirment l'existence de cet océan. L'équipe utilise des outils de mécanique céleste pour simuler l'évolution de l'orbite de Mimas, révélant comment sa migration intérieure a influencé les anneaux de Saturne et créé les conditions pour cet océan naissant. Cette "aventure" n'est pas seulement technique : elle implique des années de patience, de collaborations interdisciplinaires et de réinterprétation des données d'une mission achevée.
Les Implications et l'Horizon Futur
Cette révélation place Mimas parmi les "lunes océaniques" habitables potentielles, comme Europe ou Encelade, et ouvre des perspectives sur l'origine de la vie dans le système solaire. Pour Noyelles, c'est une validation de ses hypothèses antérieures et un appel à de futures missions. En tant qu'éditeur associé de Astronomy and Astrophysics depuis 2019, il continue à influencer le domaine. Son aventure scientifique, ancrée dans la curiosité et la rigueur, nous rappelle que même les corps les plus modestes cachent des trésors insoupçonnés. Au-delà de l'astronomie, Benoît Noyelles est aussi un passionné d'échecs, arbitre et joueur, ajoutant une touche humaine à son parcours d'explorateur des cieux.
