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Titan : Huygens nous révèle un monde complètement inconnu

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Par Rémy Decourt, Futura

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Le succès de la mission Huygens, un projet de l'Agence spatiale européenne pensé après le survol de Titan par Voyager I en 1980 et décidé en 1988, signe un succès technique et scientifique. Mais elle nous révèle avant tout un monde complètement inconnu.

Construite au début des années 90 par Alcatel Space, la sonde Huygens a parfaitement fonctionné lors de sa descente sous parachutes, la phase la plus critique, la plus périlleuse de la mission. Alors qu'initialement les chercheurs pensaient que la sonde ne serait pas en mesure de fonctionner plus d'une demi-heure au sol, Huygens a si bien survécu à sa descente et à son atterrissage qu'elle a continué a émettre des informations plus de deux heures après. Des données n'ont pas pu être transmises à l'orbiter Cassini, en orbite autour de Titan à près de 60.000 km, car la sonde américaine est passée sous l'horizon, perdant ainsi tout contact avec Huygens.

Le fait que Titan ait fonctionné aussi longtemps confirme que la sonde n'a pas été immergée dans un liquide quand elle s'est posée sur la surface de Titan. Si cela avait été le cas, Huygens se serait refroidie beaucoup plus vite car les liquides ont des propriétés thermiques un peu particulières et n'aurait pas fonctionné aussi longtemps.

Seule ombre au tableau, les scientifiques qui attendaient environ 900 clichés n'en ont reçu 'que' 362. Un problème technique est apparu pendant la transmission sur un des deux canaux prévus, pour communiquer entre la sonde et Cassini, qui n'a pas fonctionné ou est tombé en panne.

Perdues ? Peut-être pas ! Le radiotélescope Robert C. Byrd à Green Bank qui a écouté Huygens bien plus longtemps que Cassini a peut-être enregistré ces informations et il n'est pas impossible que l'on arrive à reconstruire une fraction des données perdues. Ceci est malgré tout délicat en raison de la faiblesse du signal et de la distance, près de 1,2 milliard de km.

Toutes les images acquises par la sonde l'ont été par la partie imageur du Radiomètre spectral imageur de descente (DISR) qui se compose de trois caméras fixes: une à l'horizontale, une autre à la verticale et la troisième au milieu, c'est-à-dire à 45°. Les concepteurs de ces caméras ont compté sur la rotation de Huygens dans sa descente sous parachute pour photographier les régions tout autour de la sonde. Pari gagné, un panorama à 360° composé de 50 clichés a pu être généré. Ces images ont été prises dans le visible et le proche infrarouge.

  Mosaïque résultant des images prises le 14 janvier par Huygens lors de la descente. On peut y voir un paysage à 360°. Les stries blanches, que l'on aperçoit aux limites de la photo, pourraient être une sorte de <a  tooltip href=brouillard, car elles n'étaient pas visibles à d'autres altitudes. En descendant la sonde a dévié du plateau - centre de l'image - pour se diriger dans la zone foncée à droite de l'image. Crédits Esa et Thierry Morin." title=" Mosaïque résultant des images prises le 14 janvier par Huygens lors de la descente. On peut y voir un paysage à 360°. Les stries blanches, que l'on aperçoit aux limites de la photo, pourraient être une sorte de brouillard, car elles n'étaient pas visibles à d'autres altitudes. En descendant la sonde a dévié du plateau - centre de l'image - pour se diriger dans la zone foncée à droite de l'image. Crédits Esa et Thierry Morin." />

Mosaïque résultant des images prises le 14 janvier par Huygens lors de la descente. On peut y voir un paysage à 360°. Les stries blanches, que l'on aperçoit aux limites de la photo, pourraient être une sorte de brouillard, car elles n'étaient pas visibles à d'autres altitudes. En descendant la sonde a dévié du plateau - centre de l'image - pour se diriger dans la zone foncée à droite de l'image.
Crédits Esa et Thierry Morin.

Première analyse des images

La première analyse des images reçues s'avère très compliquée d'autant plus qu'elles nous montrent un monde différent de tout ce que l'on connaît. Si l'on prend l'exemple de Mars, il s'agit d'une planète différente de la Terre mais par bien des aspects similaire. Dans le cas de Titan, tout est à comprendre : un corps saturé en matériaux riches en carbone (hydrocarbures), monde où la chimie à l'œuvre est complètement différente de celle que nous connaissons sur la Terre.

Selon le Dr R. Raynal, Dr de l'université de Toulouse et spécialiste en exobiologie, les premières images reçues de la surface de Titan sont d'une incroyable richesse scientifique. Elles révèlent un monde que l'on avait peine à imaginer. D'ores et déjà ces données bousculent nos modèles, remettent en cause nos certitudes et nous plongent dans un monde qui dépasse tout ce que nous connaissons sur Terre.

Bien qu'il ne s'agisse que d'une première analyse visuelle, plusieurs détails et structures permettent de se faire une idée assez précise du sol de Titan. La surface apparaît plus fortement érodée que ne le laissaient entrevoir les modèles élaborés à partir des observations réalisées par la sonde Cassini, le Télescope spatial Hubble ou encore des instruments terrestres. A première vue, on ne distingue pas clairement des terrains cratérisés, mais plutôt des structures circulaires partielles. L'atmosphère de Titan a joué, sans doute, un rôle protecteur important vis à vis des collisions météoritiques, mais la comparaison avec Venus, possédant elle aussi une atmosphère très épaisse mais néanmoins fortement marquée par les impacts, laisse supposer l'existence de mécanismes érosifs spécifiques à Titan.

 Mosaïque de Ricardo Nunes qui représente la zone d'atterrissage de Huygens.
Mosaïque de Ricardo Nunes qui représente la zone d'atterrissage de Huygens.

Les vues prises au sol montrent des roches, dont la nature reste encore à déterminer, très nettement érodées (soit sphériques, soit aplaties) avec des parties sombres (dépôts de poussière ?) et d'autres claires. Selon la vitesse des vents, on devrait avoir sans doute une érosion éolienne (type Mars) se superposant à l'influence de "pluies" périodiques.

Cette érosion est un indice qui tend à montrer que l'atmosphère de Titan est très ancienne et ne correspond pas, comme certains scientifiques en avaient émis l'hypothèse, à une structure transitoire récente ou intermittente.

Parmi les reliefs les plus remarquables, on aperçoit de façon très nette une sorte de réseau 'hydrographique', forcément ancien et qui confirme l'existence d'écoulements de liquides en quantité appréciable et ce depuis bien longtemps. Les surfaces claires sont entaillées et les méandres formés montrent que sa composition n'est pas homogène avec des zones plus dures que d'autres. Les dispositifs que l'on pensait être des mers ou du moins des étendues liquides très vastes apparaissent bien plus énigmatiques aujourd'hui. Leur état physique, solide ou liquide, demeure encore inconnu. On remarque également des structures rectilignes, pouvant correspondre à des failles dans le sol. Cela montrerait que la surface est géologiquement active et certaines structures ressemblent à des éboulements.

Enfin, concernant d'hypothétiques étendues et autres réservoirs de liquides, il est difficile de dire si la démarcation entre zones claires et sombres correspond bien à un rivage. Ce qui apparaît sombre peut être le liquide lui-même ou bien des terrains plus profonds dégagés par l'érosion à l'œuvre sur Titan. S'il s'agit d'une étendue liquide alors elle doit être peu profonde car on voit de nombreux éléments affleurants. Si ce n'est pas le cas, on peut penser qu'il s'agit tout simplement d'une sorte de plaine.

D'après les images, des vallées montrent bien que du liquide coule ! Alors où va-t-il ?

L'image avec un "fleuve" montre aussi que le flux se dirige à l'opposé du "rivage" sombre. Si l'on suppose que la photo est bien orientée, le fleuve coule vers le Nord alors que le rivage est à l'Est. Une vue plus large montre cependant que le lit de ce "fleuve" oblique ensuite pour rejoindre la "mer", mais la couleur du "lit" s'éclaircit alors fortement, comme si le matériel transporté, au niveau de l'embouchure, disparaissait ou subissait des modifications de composition.

Peut être que le liquide collecté sur les "hauts plateaux" réagit chimiquement avec le sol, petit à petit, afin de former un composé pulvérulent plus sombre, ce qui expliquerait qu'il n'y ait pas de "mer" mais une sorte de marécages sableux.

Il est aussi possible que le liquide surgisse du sol lui-même au niveau des zones les plus claires (comme des "aquifères" qui ont laissé des traces sur Mars) et s'évapore petit à petit en enrichissant l'atmosphère en hydrocarbures. Cela supposerait un intérieur du satellite un peu plus chaud, et de façon pérenne (sinon pas d'écoulements réguliers, et pas d'érosion...). Si des rivières d'hydrocarbures (voire d'azote liquide ?) ont entaillé le sol de Titan, la question de l'origine de ces composés reste encore, à ce jour, ouverte.

A toutes ces questions, des réponses seront sans doute apportées dans un avenir plus ou moins proche. Les scientifiques n'ont pas encore tous les éléments pour trancher. Entre l'exploitation des données de Huygens et celles des autres survols de Titan par Cassini on peut raisonnablement être optimiste. D'ores et déjà la communauté scientifique s'attend à revoir la plupart des modèles appliqués à Titan. Mais quand on sait que les données acquises lors du survol de Titan en 1980 par Voyager I n'ont pas encore toutes parlé... Soyons malgré tout patients !