Astronomie

Mer souterraine à Titan (lune de Saturne), eau ou hydrocarbures ?

Mer souterraine à Titan (lune de Saturne), eau ou hydrocarbures ?


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La mer souterraine de Titan est-elle formée d'eau ou d'hydrocarbures. Est-ce que quelqu'un est sûr ?

J'ai lu beaucoup de documents divers des missions NASA et Cassini et des missions Huygens, et je suis devenu confus.


On pense que Titan a une couche d'eau liquide sous sa surface, en raison du réchauffement de la croûte glacée par les marées.

Titan a une surface formée de glaces avec quelques lacs d'hydrocarbures (méthane). La croûte de Titan est principalement constituée de glace d'eau. En dessous, il y a une couche d'eau liquide et peut-être plus de glace et de roches silicatées en dessous.

Ceci est décrit à https://science.nasa.gov/science-news/science-at-nasa/2012/28jun_titanocean


Tous les signes indiquent un océan caché sur Saturne Lune Titan

Un immense océan d'eau liquide pourrait en effet glisser sous la surface glaciale de la lune Titan de Saturne, selon de nouvelles preuves recueillies par un vaisseau spatial de la NASA.

Les observations ont été faites par la sonde Cassini de la NASA, qui observe Saturne, ses anneaux et ses lunes depuis l'orbite depuis son arrivée sur la géante gazeuse en 2004.

Certains détails de l'orbite et de la rotation de Titan ne sont pas compatibles avec le comportement d'un corps céleste complètement solide d'un bout à l'autre. Mais ces détails ont beaucoup de sens si l'on suppose que l'énorme lune a un océan souterrain, probablement de l'eau liquide, ont déclaré les chercheurs.

La nouvelle étude n'est pas la première à suggérer que Titan pourrait avoir un océan souterrain. Mais cela ajoute une autre preuve à l'appui de cette supposition, qui pourrait faire de la lune intrigante un candidat plus susceptible de soutenir la vie telle que nous la connaissons.

"Nous pensons que la présence d'un océan interne est probable", a déclaré l'auteur principal de l'étude Rose-Marie Baland de l'Observatoire royal de Belgique à Bruxelles. [Photos : Les anneaux et les lunes de Saturne]

Expliquer l'orbite et la rotation de Titan

Titan, la plus grande des plus de 60 lunes connues de Saturne, est considéré comme l'un des principaux candidats pour accueillir la vie au-delà de la Terre.

Alors que ses températures de surface oscillent autour de moins 290 degrés Fahrenheit (moins 179 degrés Celsius), Titan possède une atmosphère épaisse et riche en azote dans laquelle des milliers de types différents de molécules organiques tourbillonnent. La lune a également un cycle météorologique basé sur le méthane, les pluies de méthane s'accumulant dans les lacs d'hydrocarbures liquides.

D'autres chercheurs avaient utilisé les mesures de Cassini pour découvrir quelques faits clés sur la rotation et l'orbite de Titan. Ils ont déterminé, par exemple, que la lune s'incline d'environ 0,3 degré sur son axe de rotation (à titre de comparaison, la Terre s'incline d'environ 23 degrés). Ils ont également calculé le moment d'inertie de Titan, un terme qui décrit à quel point un corps résiste aux changements de sa rotation.

Plusieurs études précédentes avaient conclu que l'inclinaison et le moment d'inertie de Titan n'ont pas beaucoup de sens si la lune est un corps complètement solide, mais que les chiffres pourraient fonctionner si la lune a un océan souterrain.

Baland et son équipe ont utilisé ces résultats précédents comme point de départ pour leur étude.

"Nous avons trouvé cette idée très intéressante et nous avons décidé d'aller un peu plus loin", a déclaré Baland à SPACE.com dans une interview par e-mail.

Un océan liquide

Baland et ses collègues ont donc analysé les chiffres de Cassini de manière encore plus détaillée. Ils ont découvert que le comportement orbital de Titan est en effet logique si la lune est supposée avoir un intérieur solide entouré d'un océan d'eau liquide, qui se trouve lui-même sous une "coquille" glacée.

Les tailles de ces différentes couches sont difficiles à déterminer pour le moment, mais les chercheurs ont déclaré que leurs travaux de modélisation suggèrent que la coquille glacée pourrait avoir une épaisseur de 93 à 124 milles (150 à 200 kilomètres) et l'océan de 3 à 264 milles (5 à 425 milles). km) de profondeur, l'intérieur solide constituant le reste.

Titan mesure environ 3 200 miles (5 150 km) de diamètre.

La réflexion actuelle sur la formation et l'évolution de Titan suggère que cet océan serait principalement composé d'eau – peut-être avec un soupçon d'ammoniac – plutôt que d'hydrocarbures ou d'une autre substance, a déclaré Baland.

Si tel était le cas, Titan rejoindrait plusieurs autres lunes glaciales du système solaire externe – telles que la lune Encelade de Saturne et Europa de Jupiter – dans le club eau-océan.

D'autres éléments de preuve pointent vers cette même conclusion. Toute la surface de Titan, par exemple, semble glisser, suggérant que la croûte et le noyau de la lune sont séparés par une couche d'eau liquide. Les modèles de flux de chaleur interne de Titan soutiennent également cette idée.

Baland et son équipe rendront compte de leurs résultats dans un prochain numéro de la revue Astronomy & Astrophysics.

Un candidat à vie ?

Certains astrobiologistes pensent qu'un type exotique de vie à base de méthane pourrait nager dans les lacs d'hydrocarbures de Titan. [5 revendications audacieuses de la vie extraterrestre]

Mais la seule vie dont nous sommes certains est ici sur Terre. Et sur notre planète, la vie est étroitement liée à l'eau liquide à peu près partout où elle se trouve, la vie prend racine et reste. Ainsi, la présence d'eau liquide sur Titan ferait de ce monde déjà intriguant un candidat encore meilleur pour la vie, ont déclaré les chercheurs.

"Les astrobiologistes ne savent pas encore vraiment quelles sont les conditions nécessaires à l'émergence de la vie, mais il semble que la présence d'eau soit une exigence", a déclaré Baland.

Les chercheurs espèrent que la nouvelle étude inspirera d'autres à continuer à sonder les profondeurs de Titan jusqu'à ce que la question de la mer souterraine de Titan soit réglée une fois pour toutes.

"Nous espérons que cela encouragera d'autres scientifiques à rechercher d'autres preuves de cet océan", a déclaré Baland.


Un monde étrange et potentiellement habitable

Avec une largeur de 3 200 milles (5 150 kilomètres), Titan est la deuxième plus grande lune du système solaire. Le seul plus gros est celui de Jupiter Ganymède, qui a battu Titan de seulement 75 miles (120 km).

Mais la taille n'est pas tout ce qui rend Titan spécial. Par exemple, la lune géante est le seul monde au-delà de la Terre connu pour abriter des corps liquides stables à sa surface - ceux mers et lacs de méthane et d'éthane liquides, dont certains sont plus grands que les Grands Lacs d'Amérique du Nord.

De plus, l'atmosphère épaisse de Titan héberge probablement chimie complexe impliquant des molécules organiques, les éléments constitutifs carbonés de la vie telle que nous la connaissons. En conséquence, de nombreux astrobiologistes considèrent Titan comme une demeure potentielle prometteuse pour la vie, suggérant que des organismes indigènes pourraient tourbillonner dans l'air de la lune ou nager dans ses lacs et ses mers.

Ces nageurs seraient très différents de tout ce qui existe ici sur Terre, étant donné qu'ils gagneraient leur vie dans le méthane ou l'éthane liquide plutôt que dans l'eau. La surface de Titan est beaucoup trop froide pour que l'eau reste liquide, mais les scientifiques pensent que la lune abrite une mer salée de substances profondément souterraines, comme Encelade, Europa et un certain nombre d'autres corps du système solaire.

Il est donc possible que Titan héberge deux écosystèmes complètement différents et séparés - un monde de surface de "vie étrange" qui recouvre un royaume d'organismes dépendants de l'eau plus familiers (pour nous, en tout cas).


Un océan d'eau sur Titan ?

L'illustration de cet artiste montre la structure intérieure probable de la lune Titan de Saturne. L'intérieur frais et paresseux n'a pas réussi à se séparer en couches complètement différenciées de glace et de roche. En plus de la surface brumeuse de Titan (jaune), les couches de la coupe montrent une couche de glace commençant près de la surface (gris clair), un océan interne (bleu), une autre couche de glace (gris clair) et le mélange de roches et de la glace à l'intérieur (gris foncé). En arrière-plan se trouvent le vaisseau spatial Cassini et Saturne, pas à l'échelle. Crédit : NASA/JPL

Des bizarreries dans la rotation de Titan, la plus grande lune de Saturne, pourraient s'ajouter aux preuves croissantes qu'elle abrite un océan souterrain, suggèrent les chercheurs.

Titan, qui est plus grand que Mercure, est le seul monde en dehors de la Terre connu pour avoir du liquide à sa surface. Ses mers, faites de méthane liquide au lieu d'eau, ont souvent conduit à des spéculations quant à savoir si elles pourraient ou non abriter la vie.

En plus de ses mers à sa surface, les scientifiques ont récemment découvert des indices selon lesquels Titan possède un océan interne, un océan d'eau et d'ammoniac. En utilisant un radar pour scruter l'atmosphère dense de Titan, le vaisseau spatial Cassini de la NASA a découvert qu'au fil du temps, un certain nombre de caractéristiques de surface importantes s'étaient déplacées de leurs positions attendues jusqu'à 30 kilomètres, montrant que la croûte se déplaçait et suggérant qu'elle reposait. sur liquide.

Maintenant, les observations gravimétriques et radar de Titan par Cassini ont découvert plus d'indices qu'il pourrait avoir une mer souterraine.

Titan a apparemment une orbite très similaire à celle de notre lune par exemple, il présente toujours la même face vers sa planète.

Cependant, ils ont noté que l'axe de rotation de Titan était incliné d'environ 0,3 degrés. Cette inclinaison, ou obliquité, semble élevée, compte tenu de l'estimation du moment d'inertie de Titan, ou de sa résistance aux changements de sa rotation.

Une raison peu plausible de ces découvertes est que Titan est un corps solide qui est plus dense près de la surface qu'en son centre. "C'est en contradiction avec tout ce que nous savons sur les autres planètes et satellites et les processus de formation planétaire", a déclaré la chercheuse Rose-Marie Baland, planétologue à l'Observatoire royal de Belgique à Bruxelles.

Une autre explication plus probable est que Titan n'est pas solide tout au long, mais a une coquille glacée recouvrant un océan d'eau liquide, un manteau glacé et un noyau rocheux glacé. Les modèles de l'équipe de recherche peuvent donner une large gamme d'épaisseurs pour l'océan liquide, de trois à 265 miles (cinq à 425 km), ainsi que pour la coquille glacée, de 90 à 125 miles (150 à 200 km).

La surface de Titan possède certaines des plus grandes masses liquides jamais vues. Cependant, ces lacs sont composés d'hydrocarbures. Les scientifiques pensent que des océans d'eau liquide et d'ammoniac pourraient être contenus sous la surface de la lune. Crédit : NASA/JPL

"Nous avons trouvé très excitant d'utiliser certaines mesures qui semblent contradictoires et d'essayer de les réconcilier", a déclaré Baland. "C'était comme assembler les pièces d'un puzzle."

Pourtant, le cas pour Titan ayant un océan souterrain n'est pas encore clos. Son orbite et sa rotation pourraient également s'expliquer par une perturbation récente, telle qu'une collision avec une comète ou un astéroïde.

"Notre analyse renforce la possibilité que Titan ait un océan souterrain, mais cela ne le prouve pas sans aucun doute", a déclaré Baland. Revue d'Astrobiologie. « Il y a donc encore du travail à faire.

Étant donné que la vie telle que nous la connaissons a besoin d'eau liquide, si Titan a un océan d'eau souterraine, cela peut augmenter les chances que la lune puisse abriter une vie extraterrestre.

À l'avenir, Baland a noté qu'elle et ses collègues aimeraient utiliser cette méthode pour analyser les quatre plus gros satellites de Jupiter, les lunes galiléennes Io, Europa, Ganymède et Callisto.

"La mesure de l'obliquité de l'Europe ou de Ganymède pourrait apporter des preuves supplémentaires des couches liquides souterraines", a déclaré Baland.


La lune de Saturne Titan a un niveau de la mer

Deux nouvelles études de l'Université Cornell à Ithaca, New York, montrent, une fois de plus, des similitudes entre la Terre et la lune Titan de Saturne. La première est une nouvelle carte topographique globale de Titan. Le second, qui s'appuie sur le premier, montre que les lacs et les mers liquides sur Titan suivent une élévation constante par rapport à l'attraction gravitationnelle de Titan. En d'autres termes, tout comme les océans de la Terre se trouvent à une altitude moyenne que nous appelons niveau de la mer, les mers de Titan aussi.

Les deux études sont basées sur les données de la sonde spatiale Cassini, qui a orbité Saturne - faisant occasionnellement des survols rapprochés de sa grande lune Titan - de 2004 à 2017. Les deux sont publiées (ici et ici) dans la revue à comité de lecture. Lettres de recherche géophysique.

Paul Corlies est le premier auteur de l'étude topographique, qui a abouti à une carte de fin de mission de Titan via Cassini. La carte a révélé plusieurs nouvelles fonctionnalités sur Titan, y compris de nouvelles montagnes, aucune ne dépassant environ 2 300 pieds (700 mètres). Corlies a dit :

Le point principal du travail était de créer une carte à l'usage de la communauté scientifique.

Et il a dit que, dans les 30 minutes suivant la mise à disposition de l'ensemble de données en ligne, il a commencé à recevoir des demandes de renseignements sur la façon de l'utiliser.

Nouvelle carte, faisant partie de l'étude topographique de fin de mission Titan. Seulement environ 9 pour cent de Titan ont été observés par Cassini d'une manière qui a entraîné une topographie relativement haute résolution, avec 25 à 30 pour cent supplémentaires de la topographie imagée en résolution inférieure. Le reste a été construit par interpolation, c'est-à-dire via une méthode de construction de nouveaux points de données dans la plage d'un ensemble discret de points de données connus. Cliquez ici pour plus de cartes de l'étude.

L'une des premières utilisations du nouveau travail topographique est venue du professeur Corlies à Cornell, Alex Hayes. Son étude montre que les mers de Titan suivent une élévation constante par rapport à l'attraction gravitationnelle de Titan, tout comme les océans de la Terre.

C'est la dernière découverte qui montre des similitudes remarquables entre la Terre et Titan, le seul autre monde que nous connaissons dans notre système solaire qui a un liquide stable à sa surface. La particularité de Titan est que ses lacs et ses mers sont remplis d'hydrocarbures plutôt que d'eau liquide, et que la glace d'eau recouverte d'une couche de matière organique solide sert de substrat rocheux entourant ces lacs et ces mers.

Il s'avère que les petits lacs de Titan apparaissent à des altitudes de plusieurs centaines de pieds ou mètres plus élevées que le niveau de la mer de Titan. Les lacs à haute altitude se trouvent couramment sur Terre. Le plus haut lac navigable par les grands navires, le lac Titicaca, est à plus de 3 700 mètres au-dessus du niveau de la mer.

La nouvelle étude suggère que l'altitude est importante car les corps liquides de Titan semblent être connectés sous la surface dans quelque chose qui ressemble à un système aquifère sur Terre. Les hydrocarbures semblent couler sous la surface de Titan de la même manière que l'eau s'écoule à travers la roche ou le gravier poreux souterrain sur Terre, de sorte que les lacs voisins communiquent entre eux et partagent un niveau de liquide commun.

Ligeia Mare de Titan, montrée ici dans les données obtenues par le vaisseau spatial Cassini, est le deuxième plus grand corps liquide connu sur la lune Titan de Saturne. Il est rempli d'hydrocarbures liquides, tels que l'éthane et le méthane, et est l'une des nombreuses mers et lacs autour de la région polaire nord de Titan. Image via NASA JPL-Caltech/ ASI/ Cornell.

Bottom line: Les scientifiques de Cornell ont mené deux nouvelles études sur la lune Titan de Saturne. Les deux utilisent les données du vaisseau spatial Cassini. La mission Cassini s'est terminée par une plongée du vaisseau spatial dans Saturne en septembre 2017. Une étude a abouti à des cartes topographiques de fin de mission. L'autre a montré que les lacs et les mers liquides remplis d'hydrocarbures de Titan maintiennent un niveau de la mer constant.


Cassini découvre que la Lune de Saturne a le « niveau de la mer » comme la Terre

Ligeia Mare, illustrée ici dans les données obtenues par le vaisseau spatial Cassini de la NASA, est le deuxième plus grand corps liquide connu sur la lune Titan de Saturne. Il est rempli d'hydrocarbures liquides, tels que l'éthane et le méthane, et est l'un des nombreux lacs et mers qui parsèment la région polaire nord de Titan. Cassini n'a pas encore observé de vagues sur Ligeia Mare et regardera à nouveau lors de sa prochaine rencontre le 23 mai 2013. Crédits : NASA/JPL-Caltech/ASI/Cornell

La lune de Saturne Titan est peut-être à près d'un milliard de kilomètres de la Terre, mais un article récemment publié basé sur les données du vaisseau spatial Cassini de la NASA révèle une nouvelle façon dont ce monde lointain et le nôtre sont étrangement similaires. Tout comme la surface des océans sur Terre se trouve à une altitude moyenne que nous appelons "niveau de la mer", les mers de Titan se trouvent également à une altitude moyenne.

C'est la dernière découverte qui montre des similitudes remarquables entre la Terre et Titan, le seul autre monde que nous connaissons dans notre système solaire qui a un liquide stable à sa surface. La particularité de Titan est que ses lacs et ses mers sont remplis d'hydrocarbures plutôt que d'eau liquide, et que la glace d'eau recouverte d'une couche de matière organique solide sert de substrat rocheux entourant ces lacs et ces mers.

Le nouvel article, dirigé par Alex Hayes de l'Université Cornell à Ithaca, New York, et publié dans la revue Geophysical Research Letters, révèle que les mers de Titan suivent une élévation constante par rapport à l'attraction gravitationnelle de Titan, tout comme la Terre. océans. Il s'avère que les petits lacs de Titan apparaissent à des altitudes de plusieurs centaines de pieds ou mètres plus élevées que le niveau de la mer de Titan. Les lacs à haute altitude se trouvent couramment sur Terre. Le plus haut lac navigable par les grands navires, le lac Titicaca, est à plus de 3 700 mètres au-dessus du niveau de la mer.

La nouvelle étude suggère que l'élévation est importante car les corps liquides de Titan semblent être connectés sous la surface dans quelque chose qui ressemble à un système aquifère sur Terre. Les hydrocarbures semblent couler sous la surface de Titan de la même manière que l'eau s'écoule à travers la roche ou le gravier poreux souterrain sur Terre, de sorte que les lacs voisins communiquent entre eux et partagent un niveau de liquide commun.

Le document était basé sur des données obtenues par l'instrument radar de Cassini jusqu'à quelques mois seulement avant que le vaisseau spatial ne brûle dans l'atmosphère de Saturne l'année dernière. Il a également utilisé une nouvelle carte topographique publiée dans le même numéro de Geophysical Research Letters.


Cassini découvre que la Lune de Saturne a le « niveau de la mer » comme la Terre

La lune Titan de Saturne est peut-être à près d'un milliard de kilomètres de la Terre, mais un article récent de la mission Cassini de la NASA révèle une nouvelle façon dont ce monde et le nôtre sont étrangement similaires.

La lune Titan de Saturne est peut-être à près d'un milliard de kilomètres de la Terre, mais un article récemment publié basé sur les données du vaisseau spatial Cassini de la NASA révèle une nouvelle façon dont ce monde lointain et le nôtre sont étrangement similaires. Tout comme la surface des océans sur Terre se trouve à une altitude moyenne que nous appelons « niveau de la mer », les mers de Titan se trouvent également à une altitude moyenne.

C'est la dernière découverte qui montre des similitudes remarquables entre la Terre et Titan, le seul autre monde que nous connaissons dans notre système solaire qui a un liquide stable à sa surface. La particularité de Titan est que ses lacs et ses mers sont remplis d'hydrocarbures plutôt que d'eau liquide, et que la glace d'eau recouverte d'une couche de matière organique solide sert de substrat rocheux entourant ces lacs et ces mers.

Le nouvel article, dirigé par Alex Hayes de l'Université Cornell à Ithaca, New York, et publié dans la revue Geophysical Research Letters, révèle que les mers de Titan suivent une élévation constante par rapport à l'attraction gravitationnelle de Titan, tout comme les océans de la Terre. Il s'avère que les petits lacs de Titan apparaissent à des altitudes de plusieurs centaines de pieds ou mètres plus élevées que le niveau de la mer de Titan. Les lacs à haute altitude se trouvent couramment sur Terre. Le plus haut lac navigable par les grands navires, le lac Titicaca, est à plus de 3 700 mètres au-dessus du niveau de la mer.

La nouvelle étude suggère que l'altitude est importante car les corps liquides de Titan semblent être connectés sous la surface dans quelque chose qui ressemble à un système aquifère sur Terre. Les hydrocarbures semblent couler sous la surface de Titan de la même manière que l'eau s'écoule à travers la roche ou le gravier poreux souterrain sur Terre, de sorte que les lacs voisins communiquent entre eux et partagent un niveau de liquide commun.

L'article était basé sur des données obtenues par l'instrument radar de Cassini jusqu'à quelques mois seulement avant que le vaisseau spatial ne brûle dans l'atmosphère de Saturne l'année dernière. Il a également utilisé une nouvelle carte topographique publiée dans le même numéro de Geophysical Research Letters.


La lune de Saturne Titan a son propre niveau de la mer


Titan et la Terre partagent de nombreuses similitudes. Crédit d'image: NASA

Titan est un endroit qui, au départ, semble posséder de nombreuses choses qui semblent étrangement familières - des océans, des rivières, des montagnes enneigées et même un système météorologique actif.

Regardez de plus près cependant et il devient vite évident que Titan ne pourrait pas être plus étranger. Ses rivières et ses océans ne sont pas remplis d'eau liquide mais d'une forme exotique d'hydrocarbures liquides, tandis que ses sommets enneigés sont en réalité recouverts d'une couche de méthane et non de glace d'eau.

Maintenant, deux nouvelles études menées par des scientifiques de l'Université Cornell ont révélé quelque chose d'autre que ce monde énigmatique partage avec notre propre planète - un niveau de la mer constant.

La recherche, qui consistait à créer une carte topographique de Titan, a montré que, comme la Terre, les océans et les lacs de la lune saturnienne suivent une élévation constante par rapport à son attraction gravitationnelle.

"La nouvelle étude suggère que l'élévation est importante parce que les corps liquides de Titan semblent être connectés sous la surface dans quelque chose qui ressemble à un système aquifère", a écrit la NASA.

"Les hydrocarbures semblent couler sous la surface de Titan de la même manière que l'eau s'écoule à travers la roche ou le gravier poreux souterrain sur Terre, de sorte que les lacs voisins communiquent entre eux et partagent un niveau de liquide commun."

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De mystérieux « lacs » sur la lune Titan de Saturne

La lune de Saturne Titan abrite des mers et des lacs remplis d'hydrocarbures liquides, mais qu'est-ce qui forme les dépressions à la surface ? Une nouvelle étude utilisant les données de la mission Cassini conjointe de la NASA et de l'Agence spatiale européenne (ESA) suggère que la surface de la lune se dissout dans un processus similaire à la création de gouffres sur Terre.

En dehors de la Terre, Titan est le seul corps du système solaire connu pour posséder des lacs et des mers de surface, qui ont été observés par le vaisseau spatial Cassini. Mais aux températures de surface glaciales de Titan - environ moins 292 degrés Fahrenheit (moins 180 degrés Celsius) - le méthane et l'éthane liquides, plutôt que l'eau, dominent l'équivalent hydrocarbure de Titan de l'eau de la Terre.

Cassini a identifié deux formes de dépressions remplies de méthane et d'éthane qui créent des caractéristiques distinctives près des pôles de Titan. Il y a de vastes mers de plusieurs centaines de miles (ou kilomètres) de diamètre et jusqu'à plusieurs centaines de pieds (ou mètres) de profondeur, alimentées par des canaux ramifiés ressemblant à des rivières. Il existe également de nombreux lacs plus petits et moins profonds, aux bords arrondis et aux parois abruptes que l'on trouve généralement dans les zones plates. Cassini a également observé de nombreuses dépressions vides.

Les lacs ne sont généralement pas associés aux rivières et on pense qu'ils se remplissent par les précipitations et les liquides qui les alimentent du sous-sol. Certains des lacs se remplissent et se dessèchent à nouveau au cours du cycle saisonnier de 30 ans sur Saturne et Titan. Mais exactement comment les dépressions qui ont accueilli les lacs sont apparues en premier lieu est mal comprise.

Récemment, une équipe de scientifiques s'est tournée vers notre planète natale pour obtenir la réponse. Ils ont découvert que les lacs de Titan rappellent ce que l'on appelle les reliefs karstiques sur Terre. Ce sont des paysages terrestres qui résultent de l'érosion des roches solubles, telles que le calcaire et le gypse, dans les eaux souterraines et les précipitations qui s'infiltrent à travers les roches. Au fil du temps, cela conduit à des caractéristiques telles que des gouffres et des grottes dans les climats humides, et des marais salants où le climat est plus aride.

Le taux d'érosion créant de telles caractéristiques dépend de facteurs tels que la chimie des roches, le taux de précipitations et la température de surface. Bien que tous ces aspects diffèrent clairement entre Titan et la Terre, les chercheurs pensent que le processus sous-jacent peut être étonnamment similaire.

Une équipe dirigée par Thomas Cornet de l'Agence spatiale européenne a calculé combien de temps il faudrait pour que des parcelles de la surface de Titan se dissolvent pour créer ces caractéristiques. Ils ont supposé que la surface était recouverte de matière organique solide et que le principal agent de dissolution était des hydrocarbures liquides, et ont pris en compte les modèles actuels du climat de Titan.

Les scientifiques ont découvert qu'il faudrait environ 50 millions d'années pour créer une dépression de 300 pieds (100 mètres) dans les régions polaires relativement pluvieuses de Titan, ce qui correspond au jeune âge de la surface de la lune.

"Nous avons comparé les taux d'érosion des matières organiques dans les hydrocarbures liquides sur Titan avec ceux des minéraux carbonatés et évaporatifs dans l'eau liquide sur Terre", a déclaré Cornet. "Nous avons constaté que le processus de dissolution se produit sur Titan environ 30 fois plus lentement que sur Terre en raison de la durée plus longue de l'année de Titan et du fait qu'il ne pleut que pendant l'été de Titan. Néanmoins, nous pensons que la dissolution est une cause majeure de l'évolution du paysage sur Titan et pourrait être à l'origine de ses lacs."

De plus, les scientifiques ont calculé combien de temps il faudrait pour former des dépressions lacustres à des latitudes plus basses, où les précipitations sont réduites. L'échelle de temps beaucoup plus longue de 375 millions d'années est cohérente avec l'absence relative de dépressions dans ces emplacements géographiques.

"Bien sûr, il y a quelques incertitudes : la composition de la surface de Titan n'est pas si bien limitée, ni les modèles de précipitations à long terme, mais nos calculs sont toujours cohérents avec les caractéristiques que nous voyons aujourd'hui sur le milliard d'années relativement jeune de Titan. -vieille surface", a déclaré Cornet.

"En comparant les caractéristiques de la surface de Titan avec des exemples sur Terre et en appliquant quelques calculs simples, nous avons trouvé des processus similaires de mise en forme des terres qui pourraient fonctionner sous des régimes climatiques et chimiques très différents", a déclaré Nicolas Altobelli, scientifique du projet Cassini de l'ESA. "Il s'agit d'une excellente étude comparative entre notre planète natale et un monde dynamique à plus d'un milliard de kilomètres dans le système solaire externe."


La lune de Saturne pourrait héberger sa propre mer Morte

Titan, la plus grande lune de Saturne, pourrait avoir sa propre mer Morte. Un faux lac simulant les conditions là-bas laisse entendre que la lune pourrait abriter des bassins d'éthane débordant de benzène, tout comme la mer Morte sur Terre est remplie de sel.

Titan est sans doute le corps le plus semblable à la Terre du système solaire, avec des lacs, des rivières, des nuages ​​et des précipitations. Mais les températures glaciales de la lune signifient que ses liquides sont des hydrocarbures comme l'éthane ou le méthane, plutôt que de l'eau. Lorsque la lumière du soleil interagit avec l'atmosphère, elle crée régulièrement des composés organiques frais comme le benzène - un produit chimique présent dans l'essence - et ceux-ci tombent comme de la neige.

"Titan est une Terre très similaire, mais totalement différente", déclare Michael Malaska, qui a dirigé l'expérience au Jet Propulsion Laboratory de Pasadena, en Californie. « Nous essayons de comprendre comment la lune fonctionne dans son ensemble. »

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Malaska et ses collègues se sont demandé quelle quantité de cette neige pouvait se dissoudre dans les lacs. Ils ont rempli un petit tube d'éthane liquide, l'ont refroidi à -179 °C et ont ajouté du benzène.

À leur grande surprise, le benzène s'est dissous rapidement, malgré les températures froides. Cela suggère qu'au cours des échelles de temps géologiques, les lacs de Titan sont devenus saturés de composés organiques.

L'excès de benzène pourrait s'accumuler dans une boue semblable à de la boue sur les rives et sur les sols des lacs. Certains de ces dépôts pourraient être érodés par les pluies d'éthane, formant un paysage complexe ressemblant à un karst calcaire, rempli de dolines, de grottes et de ruisseaux souterrains.

Cassini, le vaisseau spatial de la NASA dédié à Saturne, pourrait être en mesure de soutenir les conclusions de l'équipe s'il trouve des signes de boues de benzène ou de terrain karstique lorsqu'il survolera Titan le 21 août. Pendant ce temps, les chercheurs prévoient de simuler plus de lacs en laboratoire pour voir à quel point d'autres matières organiques comme le dioxyde de carbone, le cyanure d'hydrogène et le butane se dissolvent.

Des expériences comme celle-ci peuvent nous aider à mieux comprendre le paysage de Titan, mais les matériaux organiques que nous avons ici sur Terre peuvent ne pas être de bons analogues pour ceux trouvés ailleurs, explique Ralph Lorenz de l'Université Johns Hopkins dans le Maryland.

"C'est certainement un pas en avant pour essayer de comprendre ce qui se passe dans un ensemble de processus physiques qui sont exactement les mêmes que sur Terre, mais évidemment les conditions et les matériaux de travail sont très différents", dit-il. “C'est une couture qui traverse toute la science Titan.”