Représentation de Saturne et de sa lune Titan. © Media Whalestock, Adobe Stock
Sciences

Les rivières d'hydrocarbures de Titan ont été cartographiées

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Une nouvelle étude, dirigée par des astronomes de l'université Cornell, a publié les cartes des réseaux fluviatiles de méthane liquide à la surface de Titan, à partir des données de la sonde Cassini de la Nasa. Cette cartographie permettra notamment de fournir un meilleur contexte d'étude à la future mission Dragonfly.

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[EN VIDÉO] Survolez Titan et ses lacs d'hydrocarbures !  Titan, un des satellites de Saturne, est recouvert de lacs d'hydrocarbures dont le plus grand, Kraken Mare, mesure plus de 1.000 km. Les données visibles dans cette vidéo proviennent du radar de la sonde Cassini. Elles ont été collectées lors de son exploration autour de la planète. 

Plus gros satellite naturel de Saturne, Titan est principalement composé de roche et d'eau gelée. Sa surface a longtemps été méconnue du fait de l'épaisse couche d'atmosphère qui enveloppe l'astre, jusqu'à l'arrivée de la mission Cassini-Huygens en 2004. Cette dernière a permis la découverte d'un monde à la surface active, caractérisée par du cryovolcanisme et la présence d'hydrocarbures liquides. L'existence d'un océan interne est d'ailleurs suspectée sur cette lune.

Titan est le seul corps connu du Système solaire, en dehors de la Terre, à abriter de la matière liquide à sa surface : les conditions de pression et de température qui y règnent permettent en effet au méthane et à l'éthane d'y subsister à l'état liquide. C'est de nouveau grâce à la sonde spatiale Cassini que la présence d'hydrocarbures liquides y est pour la première fois observée et confirmée, à la suite de l'identification d'un lac situé au pôle Sud de la lune. Depuis, de nombreuses autres étendues d'hydrocarbures ont été découvertes, ainsi que des réseaux d'écoulement de méthane liquide, faisant de Titan le seul objet du Système solaire à subir des processus d'érosion par des écoulements de liquides.

Reconstitution d'images infrarouge de Titan, capturées par la sonde Cassini. © Nasa

Une carte des réseaux fluviatiles de Titan

L’étude approfondie de ces réseaux d'écoulements constituerait un intérêt profond pour les planétologues : elle aurait des implications sur la compréhension du système climatique de Titan (interactions surface-atmosphère, précipitations), ou encore sur la caractérisation du système de transport des sédiments sur cette lune. L'équipe d'astronomes de l'université Cornell a alors cherché à recenser et cartographier ces réseaux fluviatiles, à partir des données radar acquises par la mission Cassini-Huygens.

Les réseaux fluviatiles sont distingués grâce aux forts contrastes clairs ou foncés qu'ils créent avec le reste de la surface : les réseaux figurant en foncé sur les images radar sont interprétés comme étant emplis de liquide, tandis que les réseaux figurant en clair sont interprétés comme étant des canaux « asséchés ». Ces caractéristiques ont permis aux chercheurs de dresser une carte recensant les réseaux fluviatiles de Titan, couvrant près de 60 % de la surface du satellite pour une résolution spatiale de 1,7 kilomètre par pixel ou mieux.

La majorité des réseaux fluviatiles imagés par Cassini semble localisée dans les régions polaires et dans la région de Xanadu, près de l'équateur. Ils semblent pour la plupart concentrés autour des grandes mers dans la région du pôle Nord, tandis que leur répartition géographique semble plus erratique autour du pôle Sud. Ces chenaux peuvent montrer une morphologie assez diversifiée, présentant tantôt des méandres, tantôt un cheminement rectiligne, avec quelques possibles canyons.

À gauche, une carte détaillée de Vid Flumina (rivière localisée proche du pôle Nord). À droite, un réseau de rivières localisées vers l’est de Xanadu (région équatoriale). Les couleurs représentent le niveau de certitude, du vert pour le plus certain au rouge pour le moins sûr (Source : J. W. Miller et al, 2021).

Préparation pour la future mission Dragonfly

Prévue pour atterrir sur la surface de Titan en 2034, la mission Dragonfly de la Nasa a entre autres pour objectif d'étudier la composition de surface de la lune et de réaliser des photos permettant de caractériser les formations géologiques. Ces nouvelles cartes pourraient fournir un contexte pour mieux comprendre les éléments que Dragonfly identifiera à des échelles locales, et faciliteront l'interprétation de ses résultats. Il reste encore à savoir si ces réseaux et ces lacs sont stables à long terme, et à quel point leur évolution dépend des cycles climatiques de Titan.

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