Certains lacs de Titan ont des formes annulaires autour d'eux, et les scientifiques tentent de savoir comment ils se sont formés. Comprendre comment ils se sont formés peut nous dire quelque chose sur la formation de toute la région dans laquelle ils se trouvent, y compris les lacs. Les caractéristiques en forme d'anneau se trouvent autour des piscines et des lacs dans les régions polaires de Titan.
Grâce au vaisseau spatial Cassini, qui a passé 13 ans à étudier Saturne et ses lunes, nous savons que la lune glaciale Titan est un endroit fascinant. Cassini nous a montré que Titan compte environ 650 lacs et mers dans ses régions polaires. Nous savons également qu’environ 300 d’entre eux contiennent de l’éthane et du méthane liquides, bien qu’ils ne soient pas tous pleins.
"La formation des lacs de Titan, et leurs caractéristiques environnantes, reste une question ouverte."
Anezina Solomonidou, chargée de recherche à l'ESA au Centre européen d'astronomie spatiale et auteur principal de l'étude.
La plupart des petits lacs de Titan ont des arêtes vives et des sols plats. Ils peuvent atteindre des profondeurs de 600 mètres et ils ont des bords extérieurs étroits d'environ 1 km de large.
Mais certains de ces lacs et piscines ont de curieuses caractéristiques en forme d'anneau qui peuvent s'étendre jusqu'à 10 km à l'intérieur des terres. Les scientifiques les appellent remparts, et ils entourent totalement leur lac hôte.
Une nouvelle étude a approfondi ces caractéristiques du rempart. L’étude est intitulée «Analyse spectrale et d’émissivité des remparts surélevés autour des lacs nordiques de Titan». L'auteur principal est Anezina Solomonidou, chercheur à l'ESA au Centre européen d'astronomie spatiale (ESAC). toutes similitudes et différences.
"La formation des lacs de Titan, et leurs caractéristiques environnantes, reste une question ouverte", a déclaré Solomonidou dans un communiqué de presse. «Les remparts peuvent contenir des indices importants sur la façon dont les régions polaires remplies de lacs de Titan sont devenues ce que nous voyons aujourd'hui. Des recherches antérieures ont révélé leur existence, mais comment se sont-elles formées? »
L’équipe de scientifiques a examiné cinq régions proches du pôle nord de Titan, une région riche en lacs et en remparts surélevés. Ils ont également examiné trois lacs vides dans une région voisine pour comparaison. L’équipe a combiné les données VIMS avec les données de l’imageur radar à ouverture synthétique (SAR) de Cassini.
La taille des lacs variait de 30 km plus petits2 lacs à des lacs beaucoup plus grands, jusqu'à 670 km2 en taille. Tous les lacs étaient complètement entourés de remparts d'une hauteur de 200 à 300 m et s'étendant jusqu'à 30 km à l'intérieur des terres depuis les bords du lac.
Ce que l'étude a révélé est mieux exprimé par l'auteur principal de l'étude: "Les données spectrales ont montré que les remparts ont une composition différente par rapport à leur environnement", a déclaré Solomonidou. «Les sols des lacs vides que nous avons étudiés semblent également être spectralement similaires aux remparts, ce qui suggère que les bassins vides et les remparts peuvent être fabriqués à partir de, ou recouverts de matériaux similaires, et peuvent ainsi avoir formé de la même manière.»
L'émissivité spectrale des lacs et des remparts ressemble à une autre caractéristique de Titan. Le soi-disant terrain de labyrinthe est répandu sur Titan, bien qu'il ne couvre qu'environ 5% de la surface de la lune. Ce labyrinthe était causé par des hydrocarbures liquides qui traversaient la surface de Titan et creusaient des canaux. Les scientifiques soupçonnent que le terrain du labyrinthe est riche en produits chimiques organiques, et en raison de la similitude spectrale entre celui-ci et les remparts et les lits de lac vides, il est probable que les lits de lac et les remparts soient également riches en matières organiques.
Il y a autre chose de curieux à propos des remparts entourant certains des lacs de Titan. Ils entourent toujours complètement le lac hôte.
"Les remparts sont également toujours complets: alors que les jantes et autres caractéristiques ont été usées et brisées au fil du temps, les remparts encerclent toujours complètement leur lac", a déclaré la co-auteur Alice Le Gall, qui a analysé l'émissivité spectrale des remparts. «Cela nous aide à restreindre les scénarios de la façon dont ils auraient pu se former.»
Les auteurs suggèrent deux mécanismes possibles qui auraient pu former ces remparts. Ils veillent cependant à souligner qu’il s’agit d’un travail préliminaire et loin d’être concluant.
"Il est difficile de restreindre le mécanisme exact de la formation de ces remparts, mais avec plus de recherches, il y a une compréhension croissante des corps intrigants tels que Titan."
ANEZINA SOLOMONIDOU, BOURSE DE RECHERCHE DE L'ESA AU CENTRE EUROPÉEN D'ASTRONOMIE SPATIALE, ET RESPONSABLE DE L'ÉTUDE.
La première possibilité repose sur le fait que les planchers vides des lacs et les lacs remplis ont des altitudes différentes. Sur cette base, les auteurs pensent qu'un processus impliquant un sous-sol saturé d'eau souterraine est responsable des remparts.
La deuxième possibilité est que le bassin d'un lac et la croûte qui l'entoure se durcissent d'abord puis se dégonflent, ce qui conduit le lac à s'infiltrer dans le sous-sol. La partie de la région qui ne se dégonfle pas est laissée en saillie au-dessus du terrain environnant pour former un rempart.
Le fait que les remparts soient toujours complets, plutôt que détruits comme les jantes, suggère que les remparts sont plus anciens, tant que les jantes sont en matériau plus faible. Dans ce scénario, un lac d'hydrocarbures se formerait d'abord, puis un rempart, puis un rebord, qui est érodé en raison de sa composition plus faible.
Mais si la jante et le rempart sont faits du même matériau, alors cette explication ne convient pas.
Si les deux caractéristiques sont faites du même matériau, l'histoire des lacs pourrait se dérouler comme suit: Premièrement, un bassin se forme. Le matériel résiduel de cela formerait d'abord les jantes, puis les remparts plus grands. Si cela est vrai, les lacs avec remparts seraient plus jeunes que les lacs sans remparts. Les lacs plus jeunes n'existent tout simplement pas depuis assez longtemps pour que leur rempart s'érode et soit supprimé.
"Il est difficile de restreindre le mécanisme exact de la formation de ces remparts, mais avec plus de recherches, il y a une compréhension croissante des corps intrigants tels que Titan", a ajouté Solomonidou.
Les auteurs, comme tous ceux qui s'intéressent aux lunes bizarres de notre système solaire, attendent avec impatience la mission JUpiter ICy moons Explorer (JUICE). JUICE est une mission de l'ESA qui devrait être lancée en 2022 et arrivée à Jupiter en 2029. Elle passera trois ans à explorer Jupiter et trois de ses lunes: Callisto, Europa et Ganymède, qui sont toutes des mondes océaniques.
«L'analyse des données Cassini des lunes glacées de Saturne, en particulier lors de la combinaison de données provenant de plusieurs instruments, est très pertinente pour préparer la mission JUICE qui explorera les lunes glacées de Jupiter», a déclaré le co-auteur Olivier Witasse, qui est également scientifique de projet pour l'ESA. Mission JUICE.
"Même si Titan est exceptionnel, avec des lacs et des pluies qui ne se trouvent pas dans les lunes de Jupiter, en savoir plus sur Titan ajoute beaucoup à notre compréhension des lunes glacées du système solaire collectivement."
Sources:
- Communiqué de presse: CASSINI EXPLORE DES FORMATIONS DE TYPE RING AUTOUR DES LACS DE TITAN
- Document de recherche: Analyse spectrale et d'émissivité des remparts surélevés autour des lacs nordiques de Titan
- Space Magazine: Même s'il s'agit d'un monde extraterrestre, les canyons de Titan sembleraient très familiers
- Mission JUICE de l'ESA
