(Image: © NASA / JPL-Caltech / ASI / USGS)
Imaginez un monde où la pluie tombe, se rassemble dans les lacs et les étangs, s'infiltre dans la roche environnante et s'évapore, pour retomber. Il n'y a qu'une seule prise: le monde est la lune de Saturne, Titan, où la pluie n'est pas de l'eau; c'est du méthane liquide.
Deux nouveaux articles explorent comment ce "cycle de l'eau" étrangement familier et sans eau se manifeste à la surface de Titan. Pour ce faire, deux équipes de recherche distinctes se sont tournées vers les données du Mission Cassini, qui a mis fin à son séjour dans le système Saturne en Septembre 2017. Le vaisseau spatial a survolé la lune massive plus de 100 fois, rassemblant des observations cruciales de ce monde étrange.
Certaines de ces observations ont montré aux scientifiques quelque chose de vraiment extraordinaire: leur premier aperçu du liquide actuellement sur le paysage, plutôt que de simple fantômes de ces caractéristiques liquides. "Titan est le seul monde en dehors de la Terre où nous voyons des corps de liquide à la surface", Rosaly Lopes, scientifique planétaire au Jet Propulsion Laboratory de la NASA, qui a travaillé sur la mission Cassini mais n'a participé à aucun des nouveaux articles. "Certains d'entre nous aiment appeler Titan la Terre du système solaire externe."
"Titan est la lune la plus intéressante du système solaire. Je pense que cela me fait des ennemis, mais je pense que c'est en fait vrai", Shannon MacKenzie, auteur principal de l'une des nouvelles études et scientifique planétaire au laboratoire de physique appliquée de l'Université Johns Hopkins. , a déclaré Space.com. Mais cela ne signifie pas que la lune est simple. "Titan nous lance beaucoup de balles courbes", a-t-elle déclaré.
L'étude de MacKenzie analyse une boule de courbe potentielle: trois petites caractéristiques qui semblaient être lacs remplis de liquide lorsque Cassini les a repérés pour la première fois, mais semblent s'être taris au moment où l'engin spatial est revenu dans la région. Les observations suggèrent que le liquide s'est évaporé ou s'est infiltré dans la surface planétaire environnante.
Ces «lacs fantômes» peuvent être la preuve de changements saisonniers sur la lune, MacKenzie et ses coauteurs croient. (Sept années terrestres se sont écoulées entre les deux observations de l'engin spatial sur la région, au cours desquelles l'hémisphère nord de la lune est passé de l'hiver au printemps.)
Mais la situation n'est peut-être pas aussi simple, car les deux séries d'observations ont été prises par des instruments différents. Cassini a été conçu pour collecter des données avec son instrument radar ou ses caméras visuelles et infrarouges, mais pas les deux simultanément. Et lors de la première passe de l'engin spatial, la région était trop sombre pour utiliser les caméras.
MacKenzie et ses collègues ont donc dû tenir compte du changement d'instruments comme variable potentielle. Mais elle est toujours convaincue que quelque chose est différent dans les deux passes, et qu'il est assez plausible que liquide était là, puis a disparu. Même si les différents signaux sur les deux survols ont été causés par un autre phénomène, MacKenzie a déclaré qu'elle était toujours intriguée par ce que cela pourrait nous dire sur l'étrange lune, qui est parmi les candidats plausibles des scientifiques pour savoir où la vie pourrait se cacher au-delà de la Terre.
"Si nous regardons plutôt des matériaux nouvellement identifiés à la surface, alors c'est intéressant aussi, parce que les sédiments sur Titan sont vraiment importants pour la chimie prébiotique", a déclaré MacKenzie.
Mais bien que MacKenzie se soit concentré sur seulement trois petits lacs qui semblent avoir disparu, de nombreux lacs sont restés visibles tout au long des observations de Cassini sur la région. Dans le deuxième article publié aujourd'hui, les scientifiques ont utilisé des données radar pour étudier une poignée de lacs beaucoup plus grands.
Lors du tout dernier passage de Cassini au-dessus de Titan en avril 2017, le vaisseau spatial a été programmé pour recueillir un type de données très spécifique, appelé altimétrie, sur la région du lac pour mesurer la hauteur de différentes substances. Marco Mastrogiuseppe, scientifique planétaire à Caltech, avait déjà utilisé des données similaires pour mesurer la profondeurs de certaines mers de Titan, des masses de liquides beaucoup plus grandes, et l'équipe de Cassini espérait pouvoir faire de même avec les lacs.
Mastrogiuseppe et ses collègues l'ont fait dans leur nouveau document, identifiant le fond des lacs à plus de 100 mètres de profondeur et établissant que leur contenu était dominé par du liquide méthane. "Nous avons réalisé que la composition des lacs est essentiellement, très similaire à celle de la jument, de la mer", a-t-il déclaré. "Nous pensons que ces corps sont nourris par les pluies locales et ensuite ces bassins, ils drainent le liquide."
Cela suggère que sous la surface de Titan, la lune pourrait héberger une autre caractéristique qui rappelle la Terre: les grottes. Sur Terre, de nombreuses grottes sont formées par l'eau dissolvant les types de roches environnantes comme le calcaire, laissant derrière lui un type de paysage appelé karst, caractérisée par des sources, des aquifères, des grottes et des dolines.
Les chercheurs qui étudient la région du lac Titan pensent qu'ils voient des caractéristiques similaires de type karstique. Ils n'ont pas non plus repéré de canaux reliant tous ces différentes caractéristiques liquides, c'est pourquoi Mastrogiuseppe et d'autres soupçonnent qu'une partie du liquide peut s'infiltrer dans le terrain environnant, un peu comme les systèmes karstiques ici sur Terre.
"Titan est vraiment ce monde qui est géologiquement similaire à la Terre, et étudier les interactions entre les corps liquides et la géologie est quelque chose que nous n'avons pas vraiment pu faire auparavant", a déclaré Lopes. Les nouvelles études commencent à y arriver en voyant ces interactions se dérouler en direct sur un autre corps planétaire.
Bien sûr, il est beaucoup plus difficile d'étudier ces interactions si loin, sur un monde qui n'a jamais été au centre d'une mission. "Nous avons parlé d'éventuelles missions avec des explorateurs robotiques qui pourraient se tubes de lave et grottes sur la lune et sur Mars ", a déclaré Lopes." Pourrions-nous à l'avenir en envoyer un pour ramper sur ce terrain et dans des grottes et découvrir ce qu'il y a en dessous? "
Une telle mission ne se produira probablement pas de si tôt, mais la NASA envisage sérieusement un projet appelé Libellule qui ferait atterrir un drone sur l'étrange lune. Si elle était sélectionnée, la mission serait lancée en 2025 et atteindrait Titan neuf ans plus tard. Et si la NASA ne choisit pas Dragonfly, il y a de fortes chances qu'un autre concept de mission apparaisse. "Titan est tout simplement trop cool pour ne pas y retourner", a déclaré MacKenzie.
Tous les deux MacKenzie'le sable MastrogiuseppeLes articles ont été publiés aujourd'hui (15 avril) dans la revue Nature Astronomy.
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