Le système solaire externe : 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.

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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 stratosphériques (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 (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.

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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.

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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 sur 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.

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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 claires, parcourues 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.

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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 glaces 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



Auteur : Olivier Esslinger

Source : www.astronomes.com/index.html