Titan est une lune difficile à étudier, grâce à son atmosphère incroyablement épaisse et brumeuse. Mais lorsque les astronomes ont réussi à se faufiler un pic sous ses nuages de méthane, ils ont repéré des caractéristiques très intrigantes. Et certains d'entre eux, assez intéressant, rappellent les caractéristiques géographiques ici sur Terre. Par exemple, Titan est le seul autre corps du système solaire connu pour avoir un cycle où le liquide est échangé entre la surface et l'atmosphère.
Par exemple, des images précédentes fournies par la mission Cassini de la NASA montraient des indices de canyons à parois abruptes dans la région polaire nord qui semblaient être remplis d'hydrocarbures liquides, similaires aux vallées fluviales ici sur Terre. Et grâce à de nouvelles données obtenues par altimétrie radar, ces canyons se sont révélés avoir des centaines de mètres de profondeur et ont confirmé des fleuves de méthane liquide qui les traversaient.
Ces preuves ont été présentées dans une nouvelle étude intitulée «Canyons remplis de liquide sur Titan» - qui a été publiée en août 2016 dans la revue Lettres de recherche géophysique. À l'aide des données obtenues par l'altimètre radar de Cassini en mai 2013, ils ont observé des canaux dans l'entité connue sous le nom de Vid Flumina, un réseau de drainage connecté à la deuxième plus grande mer d'hydrocarbures de Titan dans le nord, Ligeia Mare.
L'analyse de ces informations a montré que les chenaux de cette région sont pentus et mesurent environ 800 m (un demi-mille) de largeur et entre 244 et 579 mètres de profondeur (800 - 1900 pieds). Les échos radar ont également montré de fortes réflexions de surface indiquant que ces canaux sont actuellement remplis de liquide. L'élévation de ce liquide était également cohérente avec celle de Ligeia Mare (dans une mare de 0,7 m), qui a une moyenne d'environ 50 m (164 pi) de profondeur.
Cela est cohérent avec la croyance que ces canaux fluviaux dans la zone se déversent dans la Ligeia Mare, ce qui est particulièrement intéressant car cela correspond à la façon dont les systèmes fluviaux des canyons profonds se vident dans les lacs ici sur Terre. Et c'est encore un autre exemple de la façon dont le cycle hydrologique à base de méthane sur Titan stimule la formation et l'évolution des caractéristiques de la lune, et d'une manière étonnamment similaire au cycle de l'eau ici sur Terre.
Alex Hayes - professeur adjoint d'astronomie à Cornell, directeur du Spacecraft Planetary Imaging Facility (SPIF) et l'un des auteurs de l'article - a mené plusieurs études de la surface et de l'atmosphère de Titan sur la base des données radar fournies par Cassini. Comme il a été cité dans un récent article du Cornell Chronicler:
«La Terre est chaude et rocheuse, avec des rivières d'eau, tandis que Titan est froide et glacée, avec des rivières de méthane. Et pourtant, il est remarquable que nous trouvions des fonctionnalités similaires sur les deux mondes. Les canyons trouvés dans le nord de Titan sont encore plus surprenants, car nous ne savons pas comment ils se sont formés. Leur largeur et leur profondeur étroites impliquent une érosion rapide, car le niveau de la mer monte et descend dans la mer voisine. Cela soulève une foule de questions, telles que où est allé tout le matériel érodé? »
Une bonne question en effet, car elle soulève des possibilités intéressantes. Essentiellement, les caractéristiques observées par Cassini ne sont qu'une partie de la région polaire nord de Titan, qui est recouverte de grands corps debout de méthane liquide - les plus grands d'entre eux étant Kraken Mare, Ligeia Mare et Punga Mare. À cet égard, la région est similaire aux fjords érodés par les glaciers sur Terre.
Cependant, les conditions sur Titan ne permettent pas la présence de glaciers, ce qui exclut la probabilité que des plaques de glace en retrait aient pu creuser ces canyons. Cela pose naturellement la question: quelles forces géologiques ont créé cette région? L'équipe a conclu qu'il n'y avait que deux possibilités probables - qui comprenaient des changements dans l'élévation des rivières ou une activité tectonique dans la région.
En fin de compte, ils ont préféré un modèle où la variation de l'élévation de la surface du liquide a conduit à la formation des canyons - bien qu'ils reconnaissent que les forces tectoniques et les variations du niveau de la mer ont joué un rôle. Comme Valerio Poggiali, membre associé de l'équipe scientifique Cassini RADAR de l'Université Sapienza de Rome et auteur principal du document, a déclaré à Space Magazine par e-mail:
«Ce que les canyons sur Titan signifient vraiment, c'est que dans le passé, le niveau de la mer était plus bas et donc l'érosion et la formation de canyons pouvaient avoir lieu. Par la suite, le niveau de la mer s'est élevé et a remblayé les canyons. Cela se déroule probablement sur plusieurs cycles, s'érodant lorsque le niveau de la mer est plus bas, en déposant certains quand il est plus élevé jusqu'à ce que nous obtenions les canyons que nous voyons aujourd'hui. Donc, cela signifie que le niveau de la mer a probablement changé dans le passé géologique et que les canyons enregistrent ce changement pour nous. »
À cet égard, il existe de nombreux autres exemples de la Terre parmi lesquels choisir, qui sont tous mentionnés dans l'étude:
«Les exemples incluent le lac Powell, un réservoir sur le fleuve Colorado qui a été créé par le barrage de Glen Canyon; la rivière Georges en Nouvelle-Galles du Sud, Australie; et les gorges du Nil, qui se sont formées lorsque la mer Méditerranée s'est asséchée à la fin du Miocène. La hausse des niveaux de liquide dans un passé géologiquement récent a conduit à l'inondation de ces vallées, avec des morphologies similaires à celles observées à Vid Flumina. »
La compréhension des processus qui ont conduit à ces formations est cruciale pour comprendre l'état actuel de la géomorphologie de Titan. Et cette étude est significative en ce qu'elle est la première à conclure que les rivières de la région de Vid Flumina étaient des canyons profonds. À l'avenir, l'équipe de recherche espère examiner d'autres chaînes sur Titan qui ont été observées par Cassini pour tester leurs théories.
Une fois de plus, notre exploration du système solaire nous a montré à quel point il est vraiment étrange et merveilleux. En plus de tous ses corps célestes ayant leurs propres particularités, ils ont encore beaucoup de points communs avec la Terre. À la fin de la mission Cassini (15 septembre 2017), il aura sondé 67% de la surface de Titan avec son instrument d'imagerie RADAR. Qui sait quelles autres caractéristiques «semblables à la Terre» il remarquera avant cela?
