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Titan comporte au moins un lac à l’état liquide

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Les scientifiques de la Nasa travaillant sur les données de la sonde Cassini viennent de démontrer formellement qu'au moins un des grands lacs observés à la surface de Titan, la principale lune de Saturne, contenait des hydrocarbures à l'état liquide.

Aspect que devrait présenter l’énigmatique Titan depuis la surface, noyée dans la brume d’hydrocarbures. Crédit : Nasa/JPL

La plupart des 40 survols effectués par Cassini le confirment : Titan est parsemée de lacs et de mers. Mais leur surface apparaît extrêmement sombre, et jusqu'ici il avait été impossible de déterminer si on se trouvait en présence de liquides ou de matière gelée composée essentiellement de méthane CH4), d'éthane (CH3-CH3), et d'autres hydrocarbures légers.

Sur la base d'observations dans le domaine infrarouge, à paraître dans la revue scientifique Nature, les chercheurs ont réussi à identifier la molécule d'éthane que l'on trouve sur Terre à l'état gazeux, mais qui prend une forme liquide dans les conditions de pression et de température régnant à la surface de Titan.

L'éthane, ainsi que plusieurs hydrocarbures simples, ont été identifiés dans l'atmosphère de Titan, et en représentent environ 5% tandis que les 95% restants sont formés d'azote. Cet éthane et les autres hydrocarbures sont formés par la dégradation du méthane atmosphérique par le rayonnement solaire, et se répandent en aérosol vers la surface, sous la forme d'un brouillard permanent.

C'est par un nouveau procédé d'élimination virtuelle de l'interférence provoquée par les hydrocarbures atmosphériques que la présence d'éthane liquide a pu être démontrée en un point précis, à proximité du pôle sud de Titan. Les scientifiques ont baptisé cette étendue liquide Ontario Lacus, en raison de sa superficie sensiblement équivalente au lac Ontario, en Amérique du nord.

Image radar en fausses couleurs de ce qui est probablement un lac d'hydrocarbures à la surface de Titan, dans la région du pôle nord. Crédit : Nasa/JPL/USGS.

Le travail d'identification n'était pourtant pas aisé et a été effectué sous un angle assez faible dans de mauvaises conditions d'éclairage, ce qui incite les chercheurs à penser qu'ils pourront découvrir de nombreux autres lacs du même type au cours d'observations ultérieures. Ce lac Ontario n'est probablement pas un cas isolé...

Le cycle du méthane

L'éthane détecté est en solution avec du méthane, d'autres hydrocarbures et de l'azote. Sur Titan, où la température moyenne est d'environ -180°C, ces composants oscillent entre la phase liquide et l'état gazeux. La voie est ainsi toute tracée pour accumuler cette matière en surface, tout en permettant l'évaporation, la précipitation sous forme de pluie, et son écoulement dans des canaux naturels qui sont effectivement observés et se jettent dans des lacs. Alors que la Terre possède un cycle hydrologique basé sur l'eau, Titan en a fondé un autre, similaire, mais fondé sur le méthane.

Cette conclusion est confortée par le fait que les scientifiques ont, par leurs précédentes observations, éliminé la possibilité d'une présence de glace d'eau, d'ammoniaque, d'hydrate d'ammoniaque ou de dioxyde de carbone dans Ontario Lacus. Ces mêmes observations suggèrent aussi que le lac s'évapore. En effet, il est bordé de plages foncées, où la surface liquide fusionne avec un rivage plus lumineux. Les caméras de Cassini ont aussi dévoilé la présence de plateaux, dégagés lorsque le niveau décroît.

Larry Soderblom, géophysicien pour le compte de la U.S. Geological Survey membres de diverses équipes de la Nasa et du JPL depuis 1978, se réjouit déjà des prochains résultats de Cassini, dont la mission a été prolongée jusqu'en 2010, et qui permettront d'étudier les variations saisonnières de la surface de Titan.

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