Cassini-Huygens a fourni de nouvelles preuves de la raison pour laquelle Titan a une atmosphère, la rendant unique parmi toutes les lunes du système solaire, a déclaré un scientifique planétaire de l'Université d'Arizona.
Les scientifiques peuvent déduire des résultats de Cassini-Huygens que Titan a de l'ammoniac, a déclaré Jonathan I. Lunine, un scientifique interdisciplinaire pour la sonde Huygens de l'Agence spatiale européenne qui a atterri sur Titan le mois dernier.
"Je pense que ce qui ressort clairement des données est que Titan a accumulé ou acquis des quantités importantes d'ammoniac, ainsi que d'eau", a déclaré Lunine. «Si de l'ammoniac est présent, il peut être responsable du resurfaçage de parties importantes de Titan.»
Il prédit que les instruments Cassini découvriront que Titan a une couche liquide d'ammoniac et d'eau sous sa surface dure et glacée. Cassini verra - le radar Cassini a probablement déjà vu - des endroits où de la boue liquide d'ammoniac et d'eau a éclaté de volcans extrêmement froids et a traversé le paysage de Titan. L'ammoniac dans le mélange épais libéré de cette façon, appelé «cryovolcanisme», pourrait être la source d'azote moléculaire, le principal gaz de l'atmosphère de Titan.
Lunine et cinq autres scientifiques de Cassini ont rendu compte des derniers résultats de la mission Cassini-Huygens lors de la réunion de l'American Association for the Advancement of Science à Washington, D.C., aujourd'hui (19 février).
Le radar de Cassini a imaginé une caractéristique qui ressemble à un écoulement basaltique sur Terre lors de son premier passage rapproché par Titan en octobre 2004. Les scientifiques pensent que Titan a un noyau rocheux, entouré d'une couche de glace d'eau dure comme la roche. L'ammoniac dans le fluide volcanique de Titan abaisserait le point de congélation de l'eau, abaisserait la densité du fluide pour qu'il soit à peu près aussi flottant que la glace d'eau et augmenterait la viscosité à peu près celle du basalte, a déclaré Lunine. "La caractéristique observée dans les données radar suggère que l'ammoniac est à l'œuvre sur Titan dans le cryovolcanisme."
Le spectromètre de masse à neutrons ioniques de Cassini et le spectromètre de masse à chromatographie en phase gazeuse (GCMS) de Huygen ont échantillonné l'atmosphère de Titan, couvrant l'atmosphère la plus élevée jusqu'à la surface.
Mais ni l'un ni l'autre n'ont détecté la forme non radiogène de l'argon, a déclaré Tobias Owen de l'Université d'Hawaï, un scientifique interdisciplinaire de Cassini et membre de l'équipe scientifique du SMGC. Cela suggère que les blocs de construction, ou «planétésimaux», qui formaient Titan, contenaient de l'azote principalement sous forme d'ammoniac.
L'orbite excentrique, plutôt que circulaire, de Titan peut être expliquée par la couche liquide souterraine de la lune, a déclaré Lunine. Gabriel Tobie de l'Université de Nantes (France), Lunine et d'autres publieront un article à ce sujet dans un prochain numéro d'Icare.
"Une chose que Titan n'aurait pas pu faire au cours de son histoire est d'avoir une couche liquide qui a ensuite gelé, car pendant le processus de congélation, la vitesse de rotation de Titan aurait augmenté de façon considérable", a déclaré Lunine. «Donc, soit Titan n'a jamais eu de couche liquide à l'intérieur - ce qui est très difficile à supporter, même pour un objet eau-glace pure, car l'énergie d'accrétion aurait fait fondre l'eau - ou cette couche liquide a été maintenue jusqu'à aujourd'hui. . Et la seule façon de maintenir cette couche liquide jusqu'à présent est d'avoir de l'ammoniac dans le mélange. »
Le radar de Cassini a repéré un cratère de la taille de l'Iowa lorsqu'il a volé à moins de 1577 kilomètres (980 miles) de Titan le mardi 15 février. "C'est excitant de voir un vestige d'un bassin d'impact", a déclaré Lunine, qui a discuté de nouveaux résultats radar. que la NASA a publié aujourd'hui lors d'une conférence de presse AAAS. «Les cratères à grand impact sur Terre sont de bons endroits pour obtenir des systèmes hydrothermaux. Peut-être que Titan a une sorte de système "méthanothermique" analogue ", a-t-il dit.
Les résultats radar qui montrent peu de cratères d'impact correspondent aux surfaces très jeunes. "Cela signifie que les cratères de Titan sont soit effacés par le resurfaçage, soit enterrés par des matières organiques", a déclaré Lunine. "Nous ne savons pas de quel cas il s'agit." Les chercheurs pensent que les particules d'hydrocarbures qui remplissent l'atmosphère brumeuse de Titan tombent du ciel et recouvrent le sol en dessous. Si cela s'est produit tout au long de l'histoire de Titan, Titan aurait "le plus grand réservoir d'hydrocarbures de tous les corps solides du système solaire", a noté Lunine.
En plus de la question de savoir pourquoi Titan a une atmosphère, il y a deux autres grandes questions sur la lune géante de Saturne, a ajouté Lunine.
Une deuxième question est de savoir quelle quantité de méthane a été détruite au cours de l'histoire de Titan et d'où vient tout ce méthane. Les observateurs terrestres et spatiaux savent depuis longtemps que l'atmosphère de Titan contient du méthane, de l'éthane, de l'acétylène et de nombreux autres composés d'hydrocarbures. La lumière du soleil détruit irréversiblement le méthane dans la haute atmosphère de Titan car l'hydrogène libéré s'échappe de la faible gravité de Titan, laissant derrière lui l'éthane et d'autres hydrocarbures.
Lorsque la sonde Huygens a réchauffé la surface humide de Titan là où elle a atterri, ses instruments ont inhalé des bouffées de méthane. C'est une preuve solide que la pluie de méthane forme le réseau complexe de canaux de drainage étroits allant des hautes terres plus lumineuses aux zones sombres plus basses et plus plates. Les images de l'expérience dirigée par l'UA Descent Imager-Spectral Radiometer documentent les caractéristiques fluviales de Titan.
La troisième question - à laquelle Cassini n'était pas vraiment instrumenté pour répondre - Lunine appelle la question «astrobiologique». C'est, étant donné que le méthane liquide et ses produits organiques pleuvent de la stratosphère de Titan, jusqu'où la chimie organique a-t-elle progressé à la surface de Titan? La question est, dit Lunine, "Dans quelle mesure une chimie avancée possible à la surface de Titan est-elle pertinente pour la chimie prébiotique qui s'est probablement produite sur Terre avant le début de la vie?"
La mission Cassini-Huygens est une collaboration entre la NASA, l'ESA et l'ASI, l'Agence spatiale italienne. Le Jet Propulsion Laboratory (JPL), une division du California Institute of Technology à Pasadena, gère la mission de la Science Mission Directorate de la NASA, Washington, D.C.
Source d'origine: communiqué de presse de l'Université de l'Arizona
