Les scientifiques ont sonde le mystère des deltas manquants de Titan

Pour les scientifiques qui veulent en apprendre davantage sur l’histoire géologique d’une planète, la rivière Deltas est un excellent point de départ. Les deltas rassemblent les sédiments d’une grande zone en un seul endroit, qui peuvent être étudiés pour révéler des histoires climatiques et tectoniques ou des signes de vie passée. C’est pourquoi la NASA a envoyé son plus récent Mars Rover à Jezero Crater, qui abrite un delta de premier plan et bien préservé.

Et c’est pourquoi les scientifiques planétaires sont également intéressés à trouver des deltas sur la lune Titan de Saturne. Titan est le seul corps planétaire du système solaire en plus de la Terre qui a du liquide qui traverse actuellement sa surface, de sorte que ses deltas pourraient être un trésor scientifique.

Un problème: Titan semble être largement dépourvu de deltas, révèle une nouvelle étude, malgré ses grandes rivières de méthane liquide et d’éthane.

“C’est un peu décevant en tant que géomorphologue parce que Deltas devrait préserver tant de l’histoire de Titan”, a déclaré Sam Birch, professeur adjoint du département de terre de l’Université Brown, des sciences environnementales et planétaires qui ont dirigé le travail.

Mais l’absence de deltas soulève une multitude de nouvelles questions.

“Nous prenons pour acquis que si vous avez des rivières et des sédiments, vous obtenez des deltas”, a déclaré Birch. “Mais Titan est bizarre. C’est un terrain de jeu pour étudier les processus que nous pensions avoir compris.”

Titan est le plus grand des 274 lunes confirmées de Saturne. Son atmosphère épaisse d’azote et de méthane donne naissance à une multitude de caractéristiques climatiques et météorologiques semblables à la Terre. Titan a des nuages, du vent et de la pluie ainsi que des rivières, des lacs et des mers. Mais au lieu de l’eau, les corps fluides de Titan contiennent du méthane et de l’éthane, qui sont liquides aux températures de surface froides de Titan.

Les scientifiques ont appris les corps liquides de Titan lorsque les vaisseaux spatiaux Cassini ont volé en 2006. Regardant l’atmosphère épaisse de Titan avec le radar d’ouverture synthétique de Cassini (SAR), le vaisseau spatial a révélé des canaux d’araignée et de grandes zones plates compatibles avec de grands corps de liquide.

Les images SAR de Cassini, cependant, étaient des deltas, même à la bouche des grandes rivières. Cependant, il n’était pas clair que les Deltas soient vraiment absents, ou s’ils ne se sont tout simplement pas apparus dans les données SAR de Cassini. C’est la question que Birch et ses collègues ont tenté de répondre avec cette nouvelle étude, publiée dans le Journal of Geophysical Research: Planètes.

Le problème avec les données SAR de Cassini est que le méthane liquide peu profond est largement transparent dans toutes les images. Ainsi, même si les images SAR pouvaient voir les grandes canaux de mers et de rivières, il est plus difficile de distinguer en toute confiance les caractéristiques côtières car il est difficile de voir où se termine la côte et où commence le fond marin.

Pour l’étude, Birch a développé un modèle numérique pour simuler ce que le SAR de Cassini verrait s’il regardait un paysagiste comprend bien: la Terre. Dans le modèle, l’eau des rivières et des océans de la Terre a été remplacée par le liquide de méthane de Titan, qui a différentes propriétés d’absorption radar par rapport à l’eau.

“Nous avons essentiellement fait des images SAR synthétiques de la Terre qui assument les propriétés du liquide de Titan au lieu de celles de la Terre”, a déclaré Birch. “Une fois que nous voyons des images SAR d’un paysage que nous connaissons très bien, nous pouvons retourner à Titan et comprendre un peu mieux ce que nous regardons.”

La recherche a révélé que les images SAR synthétiques de la Terre ont clairement résolu les grands deltas et de nombreux autres grands paysages côtiers.

“S’il y a des deltas de la taille de celui à l’embouchure de la rivière Mississippi, nous devrions pouvoir le voir”, a déclaré Birch. “S’il y a de grandes îles barrières et des paysages côtiers similaires comme ceux que nous voyons tout au long de la côte du golfe américaine, nous devrions pouvoir les voir.”

Mais lorsque Birch et ses collègues ont peigné les images Titan à la lumière de leur nouvelle analyse, ils sont venus principalement vides. Mis à part deux deltas probables près du pôle Sud de Titan, le reste des rivières de la Lune était entièrement sans delta. Les chercheurs ont constaté que seulement environ 1,3% des grandes rivières de Titan qui se terminent sur les côtes ont des deltas. Sur Terre, en revanche, presque chaque rivière de taille similaire a un delta.

Il n’est pas tout à fait clair pourquoi Titan manque généralement de deltas, dit Birch. Les propriétés fluides des rivières de Titan devraient les rendre parfaitement capables de porter et de déposer des sédiments. Il se peut, selon les chercheurs, que le niveau de la mer sur le titan se lève et tombe si rapidement que les deltas sont maculés dans le paysage plus rapidement qu’ils ne peuvent être construits en un seul endroit. Les vents et les courants de marée le long des côtes de Titan peuvent également jouer un rôle tout aussi important dans la prévention de la formation de Delta.

Et les deltas manquants ne sont pas le seul mystère soulevé par la nouvelle recherche. La nouvelle analyse des données de Cassini SAR des côtes de Titan a révélé des fosses d’origine inconnue au plus profond des lacs et des mers. L’étude a également révélé que des canaux profonds sur les étages des mers qui semblent avoir été sculptés par les flux de rivières, mais il n’est pas clair comment ils sont arrivés.

Toutes ces surprises nécessiteront plus de recherches pour comprendre pleinement, dit Birch.

“Ce n’est vraiment pas ce à quoi nous nous attendions”, a déclaré Birch. “Mais Titan nous fait beaucoup. Je pense que c’est ce qui en fait un endroit si engageant pour étudier.”