Titan
Le plus grand
satellite de Saturne, Titan, fut découvert par l’astronome hollandais
Christiaan Huygens en 1655.
Son diamètre est
de 5150 kilomètres, ce qui en fait le deuxième plus gros satellite du système
solaire, juste après Ganymède, et le place même devant Mercure
et Pluton.
Sa révolution
autour de Saturne et sa rotation ont une période identique, d’une valeur de 15
jours et 23 heures terrestres. Titan présente donc toujours la même face à
Saturne, comme notre propre Lune.
Une image de Titan
prise par la sonde Cassini en juillet 2004. Le satellite présente son aspect
familier orange en lumière visible, mais un filtre ultraviolet a également été
utilisé pour faire apparaître de minces couches de brume stratosphérique (ici
en pourpre). Crédit : NASA/JPL/Space
Science Institute
Les premières
images rapprochées de Titan furent obtenues par la sonde Voyager 1 en 1980.
Elles révélèrent une atmosphère orangée, uniforme et impénétrable, en raison de
couches stratosphériques opaques à la lumière visible.
L’analyse
spectrale a montré que cette atmosphère est principalement composée d’azote
(comme la Terre), avec quelques pour cent de méthane et d’argon. On trouve
également des traces d’autres composés comme par exemple l’éthane, le cyanure
d’hydrogène ou le monoxyde de carbone, sous forme de gaz ou d’aérosols (de
minuscules particules solides).
Ces composés se
forment probablement à partir du méthane de la haute atmosphère et pourraient
donner lieu à des brouillards épais et à des précipitations.
Notons encore que
la surface de Titan présente une température de -178 degrés Celsius et une
pression de 1,5 bars.
Une vue de Titan en
fausses couleurs construite à partir d’images prises par Cassini en avril 2005
en lumière visible et infrarouge. Le vert représente des régions où Cassini est
capable d’observer la surface elle-même, le bleu montre la haute atmosphère et
le rouge indique des régions stratosphériques où le méthane absorbe la lumière
du Soleil. Crédit : NASA/JPL/Space
Science Institute
Il est possible
d’étudier la surface de Titan en l’observant dans certaines longueurs d’onde du
domaine infrarouge où l’atmosphère est transparente. C’est par cette méthode
que le télescope spatial a pu obtenir des premières images en 1994 et mettre en
évidence une région brillante d’une taille d’environ 4000 kilomètres baptisée
Xanadu.
Une vue de la
surface de Titan prise en mai 2007 par la sonde Cassini à l’aide de son radar.
La partie sombre est une étendue liquide, profonde de plusieurs dizaines de
mètres et probablement composée de méthane et d’éthane. Le reste de l’image
présente toutes les caractéristiques d’une région côtière, avec des rivières,
des baies et des îles. Crédit : NASA/JPL
Mais c’est bien
sûr avec l’arrivée de la sonde Cassini en 2004 qu’une étude approfondie a
commencé. Survol après survol, la sonde est en train de construire une image de
plus en plus précise de la surface de Titan. Elle a ainsi confirmé l’existence
d’une région plus brillante, mais aussi révélé des structures nouvelles, en
particulier des stries d’origine inconnue.
La surface de Titan
vue par l’atterrisseur Huygens à plusieurs étapes de sa descente vers la
surface du satellite. De haut en bas, l’altitude est de 150, 30 et 8
kilomètres, puis 1500 et 300 mètres. De gauche à droite, la vue est vers
l’ouest, le nord, l’est et le sud. Crédit : ESA/NASA/JPL/University
of Arizona
L’autre moyen
d’étudier la surface de Titan est de s’y poser. C’est l’exploit accompli le 14
janvier 2005 par la sonde Huygens de l’ESA, après un long voyage de sept ans en
compagnie de Cassini.
Lors de son
arrivée, Huygens a dévoilé des paysages extraordinaires, façonnés par le
méthane, qui joue sur Titan un rôle équivalent à celui de l’eau sur Terre.
Les images de la
sonde ont mis en évidence des zones sombres basses, peut-être des lacs
desséchés, et des régions de plateaux plus clairs, parcourus par des chenaux de
drainage. Le contact direct avec le sol a quant à lui révélé un matériau de la
consistance du sable, recouvert par une fine croûte plus dure.
La surface de Titan
photographiée par la sonde Huygens de l’agence spatiale européenne le 14
janvier 2005. Pour se donner une idée des ordres de grandeur, l’objet plat sous
le centre de l’image et un peu à gauche est situé à 85 centimètres et a un
diamètre de 15 centimètres. La surface est composée d’un mélange de glace d’eau
et d’hydrocarbures. On remarque également des traces d’érosion qui pourraient
s’expliquer par des écoulements de liquides. Crédit : NASA/JPL/University of Arizona
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