Vous êtes ici

Quels secrets renferment Titan et ses nuages de méthane ?

Lune de Saturne où le méthane fait la pluie et le beau temps, Titan présente de fortes similitudes avec notre planète. Des chercheurs du LPG Nantes l’étudient grâce aux données acquises par la mission Cassini-Huygens à plus d’un milliard de kilomètres d’ici.

Vue en fausse couleur de la partie nord de « Kraken Mare », la plus grande mer d'hydrocarbures de Titan, construite à partir des données radar de Cassini. Située près du pôle nord de Titan, cette étendue liquide de méthane et d’éthane de plus de 1000 km de long est alimentée par de nombreuses rivières. © NASA/JPL-Caltech/ LPG - Université de Nantes - CNRS

Titan la mystérieuse

C’est une boule jaune-orange qui intrigue autant qu’elle passionne la communauté des astronomes. Titan, le plus gros satellite de la planète Saturne, est le seul satellite du système solaire à posséder une atmosphère aussi massive que celle de la Terre. Surtout composée d’azote et de méthane, cette atmosphère forme une véritable brume. En 2005, le module européen Huygens se posa à la surface de Titan et révéla les premières images de paysages. La sonde américaine Cassini qui le transporta jusqu’ici continue depuis son travail de cartographie, notamment grâce à son radar et à son spectro-imageur infrarouge qui permet de percer l’atmosphère. En orbite autour de Saturne depuis 2004, Cassini survole Titan une fois par mois en moyenne à une altitude allant de 900 à 2000 km. Elle cartographie cet astre et collecte entre autres des informations sur sa géologie, son activité nuageuse et la composition chimique de son atmosphère. Ses données, transmises à la vitesse de la lumière, mettent plus d’une heure à nous parvenir. « Des rivières et des lacs, des champs de dunes à l’équateur, des montagnes érodées… Cassini-Huygens nous a envoyé et continue à envoyer des images étonnantes de paysages très proches de ceux de notre Terre, sculptés par les processus d’érosion, de transport et de sédimentation » raconte Gabriel Tobie, chercheur CNRS spécialiste des satellites de glace au LPG Nantes. « Etudier les processus géologiques et physiques de Titan nous aide à mieux comprendre les mécanismes d’évolution des planètes, en particulier ceux de la Terre. »

A gauche : carte globale en fausse couleur de la surface de Titan combinant différentes images infrarouges. A droite : un zoom sur le cratère « Sinlap » visible au-dessus de l'équateur. © NASA/JPL-Caltech/University of Arizona/LPG - U. Nantes – CNRS

A gauche : carte globale en fausse couleur de la surface de Titan combinant différentes images infrarouges. A droite : un zoom sur le cratère « Sinlap » visible au-dessus de l'équateur. © NASA/JPL-Caltech/University of Arizona/LPG - U. Nantes – CNRS

 

Le méthane, équivalent de l’eau sur Terre

Environ 10 fois plus éloigné du Soleil que la Terre, Titan affiche une température de surface d’environ – 180 °C. « Dans ces conditions, le cycle du méthane sur ce satellite est comparable au cycle de l’eau sur Terre. On le trouve à l’état gazeux, liquide et solide » précise Gabriel Tobie. Et comme l’eau sur Terre, le méthane façonne les paysages et se transforme dans l’atmosphère : « Sous l’effet des rayons du soleil, le méthane se détruit et forme des molécules plus complexes, peut-être des composés organiques prébiotiques comme il y en a eu sur la Terre primitive… » A partir de la cartographie de la surface de Titan, l’équipe du LPG Nantes s’intéresse aujourd’hui à la formation et à l’évolution des lacs de méthane et d’éthane sur cette lune à la météo très active : tempêtes, pluies de méthane, grandes marées… Les scientifiques estiment également que Titan cacherait un océan d’eau salé sous une épaisse couche de glace, à environ 60 km de profondeur, « dans lequel les matériaux organiques accumulés en surface pourraient être transporté ». Ils suivent aussi les changements saisonniers de la couverture nuageuse. Petite précision : Titan met environ 30 années terrestres pour faire le tour du Soleil. Chacune de ses saisons dure donc près de 7 années terrestres… « Après plus de 12 ans d’observations, on constate que le pôle nord de Titan tend vers l’été, les nuages disparaissent progressivement ».

Nuages observés en 2007 dans la haute atmosphère du pôle nord de Titan © NASA/JPL/University of Arizona/LPGNantes

Nuages observés en 2007 dans la haute atmosphère du pôle nord de Titan © NASA/JPL/University of Arizona/LPGNantes

 

Un suicide comme fin de mission

Pour étudier Titan plus en détails, des instruments scientifiques plus performants sont nécessaires. Des projets d’exploration spatiale – notamment un coordonné par le LPG Nantes dans le cadre des missions M5 de l’ESA (Agence Spatiale Européenne) - sont déjà en préparation. Il faut en effet assurer la relève de Cassini dont la mission s’arrête bientôt. Les chercheurs projettent d’envoyer une nouvelle sonde destinée, par exemple, à déterminer la composition exacte des molécules de l’atmosphère ou à compléter la cartographie de la surface. Mais avant cela, Cassini devrait encore nous livrer de précieuses informations. En particulier sur Saturne. Entre avril et septembre 2017, il est en effet prévu de modifier sa trajectoire pour plonger la sonde dans l’atmosphère de la planète aux anneaux. Dans le cadre de ce « suicide » programmé, elle effectuera une vingtaine de survol de Saturne dans une zone jamais visitée : entre le bord intérieur de ses anneaux et son atmosphère. « On connaîtra mieux le risque de passer entre les anneaux et Cassini devrait nous fournir des données scientifiques exceptionnelles » s’enthousiasme Gabriel Tobie. Rendez-vous le 15 septembre 2017 pour ce bouquet final.

Image de synthèse représentant Cassini en approche de Saturne. © NASA/JPL/Caltech

Image de synthèse représentant Cassini en approche de Saturne. © NASA/JPL/Caltech

 

Kogito.fr

 

 

Ajouter un commentaire