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Des dunes de sable sur Titan découvertes par le radar de Cassini

1er mai 2006 Des dunes de sable sur Titan découvertes par le radar de Cassini

Le radar à bord du vaisseau spatial Cassini (projet en coopération entre l’Agence Spatiale Européenne et la NASA) orbitant autour de Titan nous a envoyé des images renversantes du satellite de Saturne. Un article publié dans Science ce mois par une équipe internationale comprenant des chercheurs de l’Observatoire de Paris, montrent des régions étendues (jusqu’à 1500 par 200 km) de bandes parallèles sombres pour le radar qui semblent être les dunes longitudinales semblables à celles vues dans le désert de Namibie sur Terre. Les images à 2.17 cm de longueur d’onde montrent des arêtes de 100 m de hauteur formées comme des dunes et indiquent des interactions d’écoulement avec les collines sous-jacentes. La distribution et l’orientation des dunes corroborent un modèle de vents de surface fluctuants de 0.5 m/s, résultant de la combinaison d’un écoulement vers l’est et d’un vent de marée variable. L’existence des dunes implique également des processus géologiques qui créent des particules de la même taille que les grains de sable (100 à 300-microns) et l’absence de liquide persistant en surface, à l’équateur, qui agirait comme un piège à sable.

Les images récentes de Titan, la plus grande lune de Saturne, ont été prises par le vaisseau spatial Cassini pendant qu’il orbitait autour de Titan en octobre dernier et sont publiées ce mois-ci dans Science. Elles révèlent des dunes de sable saisissantes à l’équateur de Titan, tout comme celles dans le désert du Sahara

Sur Terre, les vents sont tous en fin de compte le résultat des différences de chaleur produites par la lumière du soleil qui chauffe la planète de façon inhomogène. Les scientifiques ont longtemps supposé que Titan était trop loin du soleil pour avoir des vents de surface causés par le chauffage solaire, assez puissants pour former des dunes de sable. Mais ils ont récemment appris que l’attraction gravitationnelle puissante de Saturne crée des effets de marée sur l’atmosphère épaisse de Titan. Cette force de marée, presque 400 fois plus grande que celle de la Lune sur les océans Terrestres, domine les vents de surface sur Titan, qui sculptent des dunes jusqu’à 100m de haut. Les nouvelles images prouvent que ces dunes ont été construites par des vents qui soufflent dans une direction, avant de s’inverser dans une autre direction, et puis de nouveau de revenir à la première direction et ainsi de suite. Les marées forcent les vents à changer de direction quand elles les poussent vers l’équateur. Ce mouvement de va-et-vient force les dunes de sable à se former en longues lignes parallèles. Ces vents de marée combinés avec les vents zonaux Ouest-Est de Titan créent des dunes alignées presque Ouest-Est partout sauf près des montagnes, qui changent la direction des vents.

Auparavant on pensait que les régions sombres à l’équateur de Titan étaient en fait des mers d’éthane liquide qui emprisonnaient le sable. Mais les images indiquent maintenant quelque chose de différent. Les vents de marée pourraient faire valser le sable plusieurs fois autour de Titan et former des dunes à l’équateur. Il est probable que les vents de marée transportent les sédiments sombres des latitudes plus élevées vers l’équateur, formant ainsi la ceinture sombre de Titan. Le sable sur Titan pourrait avoir été formé quand les pluies de méthane liquide ont érodé la roche de glace. Bien qu’il ne pleuve pas fréquemment sur Titan, quand il pleut, ce sont des cataractes. Des pluies énergiques qui provoquent des inondations peuvent être un mécanisme pour faire le sable. Le sable pourrait également provenir des solides organiques produits par des réactions photochimiques dans l’atmosphère de Titan.

Référence

  • The Sand Seas of Titan : Cassini RADAR Observations of Longitudinal Dunes Lorenz, R. D., Wall, S., Radebaugh, J., Boubin, G., Reffet, E., Janssen, M., Stofan, E., Lopes, R., Kirk, R., Elachi, C., Lunine, J., Mitchell, K., Paganelli, F., Soderblom, L., Wood, C., Wye, L., Zebker, H., Anderson, Y., Ostro, S., Allison, M., Boehmer, R., Callahan, P., Encrenaz, P., Ori, G. G., Francescetti, G., Gim, Y., Hamilton, G., Hensley, S., Johnson, W., Kelleher, K., Muhleman, D., Picardi, G., Posa, F., Roth, L., Seu, R., Shaffer, S., Stiles, B., Vetrella, S., Flamini, E., West, R. Science, 2006, Volume 312, Issue 5774, pp. 724-727

Contact

  • Pierre Encrenaz
    Observatoire de Paris, LERMA
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