La première carte complète des étranges caractéristiques de la surface de la lune de Saturne, Titan

L‘atmosphère de Titan est dense et brumeuse, tout comme celle de la Terre. La plus grande lune de Saturne présente également des masses complexes et stables de liquide à sa surface. Mais c’est là que s’arrêtent les similitudes avec notre planète. Le liquide de Titan n’est pas de l’eau, mais des hydrocarbures (principalement du méthane). Son atmosphère est composée à 97% d’azote, le reste étant du méthane et de l’hydrogène.

Image d’entête, issue de précédentes observations : au centre, Titan telle qu’elle apparait à la lumière visible, cachée par un voile opaque, et autour les images obtenues par le spectromètre infrarouge de la sonde spatiale Cassini. (NASA/ JPL-Caltech/ Université de Nantes/ Université d’Arizona)

Les remarquables caractéristiques de Titan la rendent extrêmement intéressante pour les astronomes et les géologues. Elle n’a peut-être pas d’eau ni d’oxygène, mais à part la Terre, Titan est toujours le seul corps du système solaire à avoir une atmosphère et un système hydrologique, ce qui a un impact significatif sur sa surface et son évolution. Cependant, son atmosphère brumeuse nous empêche de voir la surface, et il a été difficile d’obtenir une vision globale de la géologie de Titan.

Même après son examen par les sondes Voyager 1 et Voyager 2 en 1980 et 1981, elle demeure un objet mystérieux, un grand satellite enveloppé dans une atmosphère trop épaisse pour permettre son observation.

Tout cela a changé avec la mission Cassini. Armé d’une technologie de pointe et parfaitement équipée pour faire face aux conditions difficiles de la planète, Cassini a révélé Titan dans les moindres détails.

Représentation artistique de la sonde Cassini avec Saturne et Titan. (NASA/ JPL-CalTech)

Rosaly Lopes du Jet Propulsion Laboratory de la NASA et ses collègues ont utilisé des données recueillies à l’aide d’instruments infrarouges et radar à bord de Cassini pour reconstruire et cartographier la surface du Titan, y compris ses pôles. Ils ont identifié six formes géologiques majeures, décrivant leur âge approximatif et leur distribution autour du globe. Bien que la géologie de Titan ait déjà été cartographiée, c’est la carte la plus complète du genre.

Les libellés indiquent plusieurs des caractéristiques de surface nommées. Le site d’atterrissage de la sonde Huygens de l’Agence spatiale européenne, qui fait partie de la mission Cassini de la NASA, est également localisé. (NASA/ JPL-CalTech/ ASU)

Les principales caractéristiques géologiques de Titan. (Lopes et coll./ Nature Astronomy)

La géologie de Titan dépend fortement de la latitude. La plus grande partie du satellite est couverte par des plaines caractéristiques, qui sont très répandues aux latitudes moyennes. Mais autour de l’équateur, de jeunes champs de dunes et des lacs d’hydrocarbures dominent le paysage. Ces dunes, dont la plupart mesurent entre 80 et 130 mètres de haut, sont la deuxième plus vaste étendue sur Titan. Une autre caractéristique importante est le paysage bosselé, des monticules rocheux qui sont exposés sous forme de pics isolés ou de chaînes de montagnes, ondulant doucement de moyennes à hautes latitudes, généralement alignés d’est en ouest. Ces structures se sont peut-être formées par activité tectonique, au début de l’histoire de Titan.

Titan, c’est aussi des lacs et des mers, secs ou remplis de liquide. Les régions polaires contiennent à elles seules plus de 650 lacs, dont la majorité se trouve dans la région polaire nord.

Titan n’est pas un environnement statique. Sa surface a été modifiée par plusieurs processus géologiques, comme la formation de cratères d’impact, les précipitations, la tectonique et l’érosion. Compte tenu de sa surface riche en hydrocarbures, Titan est également criblé de matière organique. Ce matériau est constamment érodé, déplacé, déposé et transporté. Toutes ces interactions rendent la géologie de Titan beaucoup plus difficile à comprendre, c’est pourquoi une carte géologique est utile.

Ces observations montrent à quel point Titan est façonné par son cycle du méthane, tout comme la Terre l’est par le cycle de l’eau. Les régions polaires sont suffisamment humides pour conserver les corps liquides de méthane, tandis que le climat équatorial aride garde intactes les dunes façonnées par le vent.

L’étude publiée dans Nature Astronomy : A global geomorphologic map of Saturn’s moon Titan et présentée sur le site de l’université d’État de l’Arizona : First global geologic map of Saturn’s largest moon, Titan, completed.