Image de l’atmosphère brumeuse épaisse de Titan qui est étonnamment similaire à la première Terre. Crédit d'image: NASA / JPL / SSI. Cliquez pour agrandir.
Les vents atmosphériques, la température et le mélange de Titan ont été révélés par de nouvelles observations du vaisseau spatial Cassini. L'atmosphère épaisse de la lune géante de Saturne est riche en composés organiques, dont la chimie peut être similaire à celle qui s'est produite sur Terre avant l'émergence de la vie.
«Titan n'est pas seulement un point dans le ciel; Ces nouvelles observations montrent que Titan est un monde riche et complexe un peu comme la Terre à certains égards », a déclaré le Dr Michael Flasar du Goddard Space Flight Center de la NASA, Greenbelt, Md., compositeur de spectromètre infrarouge composite (CIRS). Flasar est l'auteur principal d'un article sur cette recherche publié le 13 mai dans le Journal Science.
L'équipe scientifique du CIRS a trouvé des preuves d'un vortex polaire isolé similaire à celui qui se produit sur Terre. Les observations du CIRS ont indiqué que des vents forts circulant autour du pôle nord de Titan y isolent l'atmosphère pendant la nuit polaire. Le mélange de la région polaire avec les régions de latitude inférieure de l'atmosphère est inhibé pendant ce temps. Sur Terre, l'atmosphère polaire sud est isolée pendant des mois durant le long hiver antarctique permettant la formation de nuages stratosphériques polaires. Les composés chlorés normalement inertes (tels que le nitrate de chlore) subissent des réactions chimiques sur les cristaux des nuages qui libèrent le chlore moléculaire. Au printemps, la lumière du soleil décompose le chlore moléculaire, conduisant au célèbre «trou d'ozone» antarctique annuel. L'atmosphère de Titan ne contient pas d'ozone; cependant, les résultats du CIRS montrent qu'une grande partie de son atmosphère est isolée pendant la nuit polaire, ce qui pourrait permettre à une chimie inhabituelle et complexe de se produire.
Comme la Terre, l'axe de rotation de Titan est incliné, de sorte que ses pôles subissent également une longue nuit en hiver. L'hiver polaire sur Titan dure de nombreuses années terrestres, car Saturne orbite autour du soleil une fois en près de 30 ans. Actuellement, c'est le début de l'hiver dans l'hémisphère nord de Titan. L’équipe CIRS a constaté des différences de température importantes entre le pôle nord de Titan et l’équateur. L'équipe a utilisé cette observation pour dériver la vitesse des vents circumpolaires autour du pôle nord. L'équipe pense que ces vents isolent l'atmosphère autour du pôle nord de Titan car les données du CIRS ont montré que la concentration de plusieurs molécules organiques lourdes (contenant du carbone) y est la plus élevée.
Des molécules organiques lourdes se forment naturellement dans l'atmosphère de Titan, recouvrant la lune d'un voile orange. L'atmosphère de Titan est constituée d'environ 98% d'azote, la majeure partie du reste étant du méthane. Lorsque ces molécules montent dans la haute atmosphère, elles sont éclatées par la lumière du soleil et les fragments forment des molécules organiques plus lourdes comme le propane, l'éthane, l'acétylène, le cyanure d'hydrogène et des molécules encore plus complexes. Parce que l'air stratosphérique au-dessus du pôle d'hiver est froid, il coule et fait tomber les composés organiques lourds qui se sont formés plus haut. Si l’air au-dessus du pôle nord de Titan est isolé pendant l’hiver, les matières organiques lourdes devraient s’accumuler dans la stratosphère au cours de la saison. C'est exactement ce que voit l'équipe CIRS.
"Nous ne savons pas s'il existe encore plus de similitudes avec le processus des trous d'ozone de la Terre, comme les nuages polaires qui réagissent avec les molécules dans l'atmosphère, simplement parce que nous ne les avons pas encore vus", a déclaré Flasar. "Mais nous ne serions pas surpris de les découvrir, pas plus que nous ne serions surpris de constater que Titan a ses propres rebondissements. C'est ce qui rend la science si passionnante. La nature est trop riche pour que nous puissions prédire exactement ce que nous trouverons en explorant. »
La recherche a été financée par la NASA et l'Agence spatiale européenne. La mission Cassini-Huygens est un projet coopératif de la NASA, de l'Agence spatiale européenne et de l'Agence spatiale italienne. Le Jet Propulsion Laboratory, une division du California Institute of Technology à Pasadena, gère la mission Cassini-Huygens pour la Direction des missions scientifiques de la NASA, Washington, D.C.
Source d'origine: communiqué de presse de la NASA
