Titan (lune de Saturne) : tout savoir et actualités

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Comment s’est formée l’épaisse atmosphère de Titan ?

— Actualités du 21 juillet 2019 —

Titan est la seule lune du système solaire dotée d’une épaisse atmosphère. Il n’y a cependant pas encore de consensus sur la cause de cette exception. Les grandes quantités d’azote qu’on y trouve ont pu être apportés sous forme d’ammoniac par des comètes. Titan a peut-être elle-même été formée par agrégation de corps similaires à des comètes. Puis les grands bombardement de météorites auraient pu évaporer ses composés organiques pour former l’atmosphère qu’on connaît aujourd’hui. Il est aussi possible qu’une partie de cette atmosphère provient de l’intérieur de la lune et soit éjectée par des brèches ou des cryovolcans.

Lors de sa descente dans l’atmosphère de Titan, la sonde spatiale européenne Huygens a détecté de l’argon, un isotope qui n’a pu se former que dans le coeur rocheux de la lune de Saturne. Cet indice semble accréditer en partie l’hypothèse d’une atmosphère provenant du centre de Titan. La présence de grandes quantités de méthane est peut-être ce qu’il ya de plus dur à expliquer. Le méthane est un gaz qui se dégrade facilement. Soit Titan possède un mécanisme qui permet d’en produire régulièrement, un peu à l’image de ce que le rover Curiosity observe sur Mars, soit cette lune de Saturne dispose simplement d’immenses réserves qui datent de l’époque de sa formation.

Presque tout ce qu’on sait de cette atmosphère, on le doit à Cassini et Huygens. C’est ce qui rend la future mission Dragonfly si excitante. Disposer d’un observatoire de longue durée sur place devrait nous aider à répondre à quelques-unes de ces questions. On pourra peut-être aussi obtenir des réponses ailleurs dans le système solaire. Pour comprendre pourquoi Titan possède une épaisse atmosphère, il faut aussi comprendre pourquoi les autres grandes lunes n’en ont pas. L’étude de Ganymède par la sonde européenne Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE) sera passionnante.







Des lacs à la surface de Titan disparaissent à la fin de l’hiver

— Actualités du 23 avril 2019 —

Titan, une des lunes de Saturne, est une des plus grandes lunes du système solaire car son diamètre dépasse celui de la planète Mercure. C’est aussi une des lunes les plus intéressantes. En effet, Titan est le seul corps connu en dehors de la Terre à avoir des liquides à sa surface. La lune de Saturne a des mers, des lacs et même des pluies d’hydrocarbures. Ce cycle liquide génère des reliefs complexes et variables selon les saisons. Titan a donc été logiquement une des cibles d’exploration privilégiées par Cassini, la seule sonde en orbite de Saturne qui a terminé sa mission en septembre 2010 lors d’une plongée destructive dans l’atmosphère de Saturne. Mais quelques mois avant, la sonde spatiale Cassini a fait un dernier survol de Titan.

Le 22 avril 2010, la sonde spatiale a utilisé son radar pour sonder quelques-uns des lacs qui parcourent le pôle nord de Titan. Cela a été l’occasion de collecter quelques informations intéressantes. Premièrement, les lacs seraient principalement composés de méthane. Or on estime que l’unique grand lac du pôle sud est beaucoup plus riche en méthane. Cette différence régionale montre bien la complexité de Titan. Le radar de Cassini a aussi analysé la profondeur de lacs de Titan. Il semble que certains d’entre eux ont au moins 100 mètres de profondeur. Leur surface serait cependant relativement faible et beaucoup de ces lacs seraient situés en altitude, sur des reliefs. Cela laisse penser qu’ils se sont formés de la même manière que certains lacs sur Terre, c’est-à-dire par effondrement du terrain.

Une autre découverte concernant les lacs de Titan a été faite grâce à l’incroyable longévité de la sonde spatiale Cassini. Elle est en effet restée en orbite de Saturne assez longtemps pour observer les saisons transformer les paysages de Titan. En effet, certains des lacs observés dans l’hémisphère nord au début de la mission de Cassini semblent avoir disparus sept ans plus tard, c’est-à-dire le temps que l’hiver se termine dans cette région de Titan. Ces lacs saisonniers pourraient avoir des caractéristiques très différentes des lacs pérennes. C’est en tout cas une excellente opportunité de comprendre comment des liquides interagissent dans l’atmosphère, en surface et en sous-sol de Titan.

Avec un peu de chance, les données collectées par Cassini révèleront encore quelques surprises à propos de Titan. Pour continuer à étudier cette lune de Saturne, il faudra cependant y envoyer un jour une nouvelle mission. La NASA devrait décider en 2019 si elle choisit ou non de financer la mission Dragonfly qui propose d’envoyer un drone sur Titan. Ce serait l’occasion d’explorer de près ses lacs et ses mers. Si la mission est retenue, Dragonfly sera lancée en 2025 et arrivera à destination en 2034.

De la pluie tomberait sur Titan, une lune de Saturne

— Actualités du 22 janvier 2019 —

Il faut parfois des années avant de faire une découverte dans les données collectées par une sonde spatiale. La sonde spatiale Cassini a terminé sa mission en septembre 2017. Elle s’est alors consumée dans l’atmosphère de Saturne. Une des missions de cette sonde spatiale est l’étude de Titan, une lune de Saturne.

Titan est très particulier dans le système solaire. C’est le seul corps céleste avec la Terre a avoir un cycle liquide à sa surface. Titan a des pluies, des lacs et des mers, sauf que sur Titan ce sont des hydrocarbures, principalement du méthane et de l’éthane. La lune de Saturne a une atmosphère épaisse mais des températures très basses, ce qui en fait un des endroits les plus fascinants que l’on connaisse.

La sonde spatiale Cassini a découvert plusieurs lacs d’hydrocarbures au cours de sa mission. Mais en juin 2016, la sonde spatiale de la NASA a fait une observation encore plus étonnante. Sur Titan, l’hémisphère nord est plus riche en méthane que l’hémisphère sud. Il serait donc normal qu’il y ait un cycle du méthane liquide plus important, au moins pendant l’été. Cassini est arrivé à proximité de Titan en plein hiver dans l’hémisphère nord et en plein été dans l’hémisphère sud. Dans l’hémisphère sud, la sonde spatiale a observé des nuages d’hydrocarbures et a collecté des indices indiquant qu’il y a eu des pluies. Elle a observé des paysages à la morphologie transformée après le passage de gros nuages. On attendait donc avec impatience l’arrivée de l’été dans l’hémisphère nord, ce qui s’est produit autour de 2016. Mais jusqu’à présent, on était plutôt déçus.

Une étude s’est intéressée à des photos prises en 2016 par Cassini. Sur certaines photos du pôle nord de la lune de Saturne, on peut observer des nuages, et des tâches éphémères. Elles n’étaient pas présentes sur les photos prises quelques semaines plus tôt et ont disparu quelques semaines plus tard. L’équipe qui a publié l’étude pense qu’il s’agit d’un effet de réflexion due à des précipitations. Si cette découverte est confirmée, il s’agirait de la première preuve de la présence de pluies d’hydrocarbures dans l’hémisphère nord de Titan. Cela donne encore plus d’intérêt à une région déjà passionnante. Le pôle nord de Titan a des mers d’hydrocarbures de taille similaire aux grands lacs américains.

Peut-être que cette découverte influencera le choix de la prochaine mission du programme New Frontiers de la NASA. L’agence spatiale américaine doit décider dans quelques mois si elle décide d’envoyer un drone sur Titan ou si elle préfère concentrer ses efforts sur un retour d’échantillons de la comète 67P. Si la mission vers Titan est sélectionnée, ce sera l’occasion d’explorer de façon approfondie la lune de Saturne. Le drone, appelé Dragonfly, pourra se déplacer pendant plusieurs années terrestres à la surface et dans l’atmosphère de Titan grâce à de l’énergie nucléaire. Ce serait l’occasion d’étudier la chimie organique et d’évaluer le potentiel d’habitabilité de la lune de Saturne. On connaîtra la décision finale de la NASA en juillet 2019. Si la mission vers Titan est sélectionnée, il faudra attendre 2024 ou 2025 pour le lancement, et quelques années supplémentaires pour le voyage.

Image by NASA/JPL/SSI/J. Major

Sources

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