La formation des dunes de Titan
Avec ses collègues de l'Agence spatiale européenne (1) et de l'Agence spatiale italienne (2), Alice Le Gall, chercheure au LATMOS-IPSL (3), vient de montrer à partir des données du radar de Cassini de la NASA, que les dimensions des dunes de Titan, une des lunes de Saturne, varient selon la latitude et l'altitude. Les dunes ne se formant que sous certaines conditions et leur aspect reflétant l'environnement dans lequel elles évoluent, cette information apporte de nouveaux éléments de réflexion et de réponse sur l'histoire climatique et géologique de Titan.
Titan est le plus grand des nombreux satellites de Saturne et la seconde plus grande lune du système solaire. Les dunes représentent environ 13 % de sa surface, soit 10 millions de kilomètres carrés, la surface des Etats-Unis. Les plaines composent le reste du paysage du satellite. Selon l'environnement dans lequel elles évoluent, les dunes peuvent mesurer plusieurs centaines de kilomètres de longueur, 1 à 2 kilomètres de largeur et environ 100 mètres de hauteur. Elles ne se forment que sous certaines conditions, le vent doit être suffisamment puissant et les sédiments mobiles.
En terme d'altitude, plus les dunes sont élevées, plus elles sont minces et éparpillées. Le radar de Cassini semble révéler des manques entre les dunes, ce qui indique une couche plus fine de sable par endroit. Cela suggère que le sable utilisé pour construire les dunes provient principalement des plaines de Titan. Les scientifiques pensent que le sable de Titan n'est pas composé de silice, comme sur Terre, mais d'hydrocarbures solides, précipités hors de l'atmosphère.
En terme de latitude, les dunes de Titan sont confinées à ses régions équatoriales, dans une bande de 30 degrés, au sud et au nord. Cependant, ces dunes sont moins volumineuses vers le Nord, probablement en raison de l'orbite elliptique de Saturne.
Titan est en orbite autour de Saturne et ses saisons sont déterminées par la trajectoire de Saturne autour du Soleil. Comme il faut environ 30 ans à Saturne pour réaliser une orbite complète, chaque saison sur Titan dure environ 7 ans. La nature légèrement elliptique de l'orbite de Saturne implique que l'hémisphère sud possède des étés plus courts mais plus intenses. Ainsi les régions méridionales sont probablement plus sèches, ce qui implique moins d'humidité au sol. Plus les grains de sable sont secs, plus ils peuvent être transportés facilement par les vents et bâtir des dunes. D'après Alice Le Gall "l'humidité du sol augmente certainement vers le nord, ce qui rend les particules de sable moins mobiles et, par conséquent, le développement des dunes plus difficile."
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Les données du radar Cassini montrent que les dimensions des dunes de Titan varient en fonction de l'altitude et de la latitude. A droite de l'image, les dunes terrestres d'Oman et du Kalahari vues du satellite Terra de la NASA.
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NASA
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Les lacs et mers de Titan ne sont pas répartis de manière symétrique en latitude. Ces réserves d'éthane et de méthane liquide se situent principalement dans le nord, ce qui renforce l'idée que le sol y est plus humide et que les grains de sable sont moins facilement transportés par le vent.
D'après Nicolas Altobelli, scientifique du projet Cassini-Huygens à la l'ESA "comprendre comment les dunes se forment, expliquer leur forme, leur taille et leur répartition à la surface de Titan est d'une grande importance pour la compréhension du climat de Titan et de sa géologie, car les dunes sont une interface d'échanges significatifs atmosphère-surface". "Etant fabriquées à partir d'hydrocarbures atmosphériques gelées, les dunes pourraient fournir des indices importants sur le cycle méthane/éthane qui reste un mystère sur Titan, bien que comparable en de nombreux aspects au cycle de l'eau sur Terre."
Notes
(1) European Space Agency
(2) Agenza Spaziale Italiana
(3) Laboratoire Atmosphères, Milieux, Observations Spatiales (CNRS/UVSQ/UPMC)
Contact
Alice Le Gall , LATMOS, 01 80 28 52 35