10 Janvier 2006

Huygens, un an plus tard

Cassini-Huygens est la 1ère mission spatiale entièrement consacrée à l’exploration du système de Saturne. Voilà un an, le 14 janvier 2005, la sonde européenne Huygens qui s’était séparée de l’orbiteur Cassini le 25 décembre 2005, allait se poser sur Titan, le satellite le plus important de Saturne. Aujourd’hui, quel bilan peut-on faire des découvertes d’Huygens ? Qu’avons-nous appris de Titan ?
16 Janvier 2006

L’atmosphère de Titan, unique dans le Système Solaire

Titan, la plus grosse « lune » de Saturne, est unique dans le Système Solaire.

Son étude pourrait éclairer l’histoire de la Terre, en particulier l’évolution de la composition chimique de son atmosphère.

Plusieurs couches se sont formées dans l’atmosphère épaisse de Titan qui se compose, tout comme l’atmosphère terrestre, majoritairement d’azote.

Cependant, elle est dépourvue d’oxygène mais contient une grande quantité de méthane.
Dans la couche la plus externe de l’atmosphère, les rayonnements ultraviolets provenant du Soleil transforment une faible proportion de l’azote et du méthane en hydrocarbures.

Ces composés, toujours sous l’action des rayons ultraviolets, réagissent entre eux.
Ils forment des aérosols qui, en descendant vers la surface, créent une brume orange qui masque le sol de Titan.
D’autre part, des nuages de méthane, visibles autour du pôle sud, peuvent donner des pluies … de méthane.

L’expérience ACP1, embarquée à bord de la sonde Huygens, a précisément étudié la composition chimique des aérosols de l’atmosphère de Titan.
L’instrument a collecté plusieurs échantillons d’aérosols qu’il a analysés au cours de la descente de la sonde.

Le « cycle » du méthane

Avant le 14 janvier 2005, nul ne savait quel type de surface allait rencontrer Huygens.
Solide ? Liquide ?
Les images de la surface de Titan révèlent un relief contrasté.

Des zones élevées, marquées par l’érosion – trace d’un ruissellement présent ou passé – s’opposent à des zones plus basses, apparentées à des lacs asséchés.

Ces marques d’érosion sont dues aux réseaux fluviatiles alimentés par les pluies de méthane.
Au final, la sonde s’est posée dans une partie basse, sur une surface dont la texture ressemblerait à du sable mouillé.
Le matériau meuble serait constitué des aérosols d’hydrocarbures descendus de la haute atmosphère.

« L’élasticité » de cette couche spongieuse proviendrait de la présence de méthane liquide. Cette surface apparait en outre parsemée de blocs de glace d’eau.

Pour qu’il soit encore présent dans l’atmosphère de Titan, il est nécessaire que la fraction de méthane « piègée » par la synthèse des hydrocarbures soit compensée par un apport nouveau.

Cela implique qu’une source extrêmement importante de ce corps se trouve dans le sous-sol de Titan.

L’expérience GCMS2 a en effet indiqué que le méthane de Titan provenait probablement d’une activité géologique.

Des geysers ou des volcans « froids » pourraient ainsi être responsables de la libération à la surface de méthane à l’état liquide et gazeux.

La sonde Huygens n’a pas encore fini de « parler ».
Combinées à celles que l’orbiteur Cassini continue à fournir, ses données ont encore beaucoup à nous apprendre et les scientifiques verront de plus en plus nettement se dessiner le visage de Titan.
Titan en quelques chiffres
Diamètre

5 140 km

Distance moyenne à Saturne

 1 221 850 km

Période de rotation 

15,9 jours 

Période de révolution autour de Saturne

15,9 jours 

Température à la surface

- 179°C

Pression à la surface

 1,5 bar

Composition atmosphérique 

Azote (95%), Méthane (1,5% à 5% selon l'altitude)

1ACP : Aerosol Collector and Pyrolyser

2GCMS : Gas Chromatograph Mass Spectrometer

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