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Des rivières et des lacs de méthane sur Titan

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Une atmosphère tourmentée, un froid glacial, des pluies d'hydrocarbures orangées, voire même des éclairs. Les images de la lune de Saturne, prises par le radiomètre de descente DISR de la sonde Huygens avaient laissé le grand public rêveur et avaient conforté les initiateurs de la mission dans le choix de Titan, siège d'une chimie complexe basée sur le cycle du méthane.

Image de la surface de Titan fournie par la sonde Huygens après son atterrisage

 Les instruments de Huygens ont montré que Titan recèle en son sein de grandes quantités de méthane à l'état solide et liquide, et que son atmosphère en est également saturée. Cet hydrocarbure, présent dans le sol et tombant sous la forme d'une pluie orangée, aurait façonné le visage de Titan, en y creusant un vaste réseau de canaux et de rivières.

L'analyse chimique de l'atmosphère de Titan, réalisée à partir des instruments HASI (Huygens Atmospheric Structure Instrument) et ACP (Aerosol Collector Pyrolyser) ont montré l'importance du cycle du méthane sur Titan et le rôle prédominant joué par l'azote dans la formation des aérosols.

Mais l'imageur de descente DISR a également fourni de précieuses informations sur la surface et la géologie de Titan, et montré à quel point la lune de Saturne a pu être modelée par son époustouflante météorologie.

Une titanesque descente aux enfers

2 heures et 28 minutes de descente dans une atmosphère brumeuse et tumultueuse. Après une longue chute libre, le premier parachute de Huygens a été déployé à 156 kilomètres d'altitude, pendant deux secondes. Son but était d'accuser le choc de la décélération et de permettre l'ouverture du second parachute, qui a ensuite freiné la course folle de la sonde entre 155 et 110 kilomètres, avant que le troisième et dernier parachute ne se déploie pour amener Huygens à la surface.

L'atterrissage de la sonde Huygens sur Titan : 3 parachutes, 2 heures 28 minutes de descente (Crédits : ESA)

L'atmosphère brumeuse ne permettait d'obtenir d'images précises de Titan que sous le « plafond nuageux », situé à 50 kilomètres d'altitude. Ces clichés ont montré un monde ressemblant singulièrement à la Terre, avec des paysages glacés et des preuves d'une activité fluviale intense. La structure de la surface et la composition géologique du sol sur le lieu de l'atterrissage ont pu être déterminées par les instruments embarqués de la sonde.

Une surface glacée et constellée de canaux

La lampe de surface de Huygens a permis de mesurer la réflectivité près du sol de Titan. D'après Marty Tomasko - en charge de l'imageur de descente, certaines baisses de réflectivité pourraient être liées à la présence de glace d'eau sur la lune de Saturne. D'autre part, dans les infrarouges, on a détecté la signature d'un matériau inconnu, auquel aucun assemblage réalisé en laboratoires à base d'eau et de matières organiques ne ressemble.

Réflectivité de la surface de Titan Les scientifiques y voient la possible présence de glace d'eau et d'un matériau encore inconnu (Crédits : ESA)

Les matériaux de surface sont bruns à l'œil nu. La topographie générale de Titan ressemble à un désert parcouru de larges canaux. Sur les images, on constate la coexistence de deux types de terrains :

  • Des régions brillantes, situées à des altitudes élevées et quadrillées de canaux dont la largeur moyenne atteint 200 mètres, et la profondeur 100 mètres ;
  • Des régions sombres, plus basses, constituées de lacs asséchés.
Image du site d'atterrissage de la sonde Huygens On y voit l'alternance de zones claires et de zones sombres (Crédits : ESA)

Les scientifiques pensent que les canaux visibles dans les zones claires sont des rivières d'hydrocarbures. Le méthane est issu des pluies s'abattant sur Titan ; il ruisselle le long des pentes avant de stagner dans des lacs et de s'évaporer. Le visage de Titan serait donc semblable à celui de nos régions montagneuses, en remplaçant les cascades par des rivières d'hydrocarbures, et les étangs dans lesquels elles se déversent par des lacs de méthane !

Grâce à Huygens, le lien entre l'atmosphère de Titan et sa surface est désormais plus clair : des « pluies d'hydrocarbures » s'abattent sur la lune de Saturne, s'écoulent le long de ses reliefs et, par érosion, y façonnent des canaux et des bassins de rétention.

Huygens a atterri… sur un rocher !

Après l'atterrissage, la sonde Huygens a délivré des images de sa surface. On y aperçoit un paysage désertique jonché de pierres, dont certaines avoisinent les quinze centimètres de diamètre. D'après les dernières analyses, la sonde aurait d'ailleurs atterri sur l'un de ces cailloux ! On y trouve également des molécules organiques en grande quantité, nées dans les aérosols et retombées à la surface. Elles forment une couche de dépôts qui pourrait atteindre un kilomètre d'épaisseur.

Et la vie sur Titan ? Sur ce sujet, F. Raulin, scientifique du projet GCMS, a une opinion bien tranchée : " Je n'y crois pas. D'après les nouvelles informations dont on dispose, elle est de plus en plus improbable. En tous cas, le meilleur endroit pour vivre serait l'intérieur de Titan... ".

A la question « Comment décririez-vous Titan à un enfant de quatre ans ? », posée à l'issue de la conférence du 30 Novembre, le scientifique pluridisciplinaire Jonathan Lunine a répondu : « C'est un monde fantastique et très étrange. Il est formé de glace et, en lieu et place de l'eau, c'est du pétrole qui coule dans les rivières et forme les océans. Il ne faut pas oublier d'apporter un manteau très très chaud, et surtout.... ne jamais griller une allumette ! ».

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