Titan, la plus grande des plus de 60 lunes de Saturne, a des orages étonnamment intenses, selon les recherches d'une équipe de planétologues et de géologues de l'UCLA. Bien que les tempêtes soient relativement rares - elles se produisent moins d'une fois par an Titan, c'est-à-dire 29 années terrestres et demie - elles se produisent beaucoup plus fréquemment que les scientifiques ne l'avaient prévu.

"J'aurais pensé que ce seraient des événements d'une fois par millénaire, si même ça, " a déclaré Jonathan Mitchell, professeur agrégé de science planétaire à l'UCLA et auteur principal de la recherche, qui a été publié le 9 octobre dans la revue Géosciences de la nature . "C'est donc une surprise."

Les tempêtes créent des inondations massives sur des terrains autrement désertiques. La surface de Titan est étonnamment similaire à celle de la Terre, avec des fleuves qui se jettent dans de grands lacs et mers, et la lune a des nuages ​​d'orage qui apportent saisonniers, averses de mousson, dit Mitchell. Mais les précipitations de Titan sont du méthane liquide, pas d'eau.

"Les tempêtes de méthane les plus intenses de notre modèle climatique déversent au moins 30 cm de pluie par jour, ce qui se rapproche de ce que nous avons vu à Houston depuis l'ouragan Harvey cet été, " dit Mitchell, chercheur principal du groupe de recherche sur la modélisation climatique Titan de l'UCLA.

Sean Faulk, un étudiant diplômé de l'UCLA et auteur principal de l'étude a déclaré que l'étude a également révélé que les tempêtes de pluie extrêmes de méthane peuvent imprimer la surface glacée de la lune de la même manière que les tempêtes de pluie extrêmes façonnent la surface rocheuse de la Terre.

Sur Terre, des tempêtes intenses peuvent déclencher d'importants flux de sédiments qui se propagent dans les terres basses et forment des éléments en forme de cône appelés cônes alluviaux. Dans la nouvelle étude, les scientifiques de l'UCLA ont découvert que les modèles régionaux de précipitations extrêmes sur Titan sont corrélés aux détections récentes de cônes alluviaux, suggérant qu'ils ont été formés par des pluies torrentielles intenses.

La découverte démontre le rôle des précipitations extrêmes dans la formation de la surface de Titan, dit Seulgi Moon, Professeur adjoint de géomorphologie à l'UCLA et co-auteur principal de l'article. Moon a déclaré que le principe s'applique probablement à Mars, qui possède ses propres cônes alluviaux, et à d'autres corps planétaires. Une meilleure compréhension de la relation entre les précipitations et les surfaces planétaires pourrait conduire à de nouvelles connaissances sur l'impact du changement climatique sur la Terre et d'autres planètes.

Les ventilateurs alluviaux de Titan ont été détectés par un instrument radar sur le vaisseau spatial Cassini, qui a commencé en orbite autour de Saturne fin 2004. La mission Cassini s'est terminée en septembre 2017, lorsque la NASA l'a programmé pour plonger dans l'atmosphère de la planète afin de détruire en toute sécurité le vaisseau spatial.

Juan Lora, un chercheur postdoctoral de l'UCLA et co-auteur de l'article, a déclaré Cassini a révolutionné la compréhension de Titan par les scientifiques.

Bien que les éventails alluviaux de Titan soient une nouvelle découverte, les scientifiques ont des yeux sur la surface de la lune depuis des années. Peu de temps après que Cassini ait atteint Saturne, le radar et d'autres instruments ont montré que de vastes dunes de sable dominaient les basses latitudes de Titan, tandis que les lacs et les mers dominaient ses latitudes plus élevées. Les scientifiques de l'UCLA ont découvert que les cônes alluviaux sont principalement situés entre 50 et 80 degrés de latitude, à proximité des centres des hémisphères nord et sud de la lune, mais généralement un peu plus près des pôles que de l'équateur.

De telles variations dans les caractéristiques de surface suggèrent que la lune a des variations régionales correspondantes dans les précipitations, parce que les précipitations et le ruissellement ultérieur jouent un rôle clé dans l'érosion des terres et le remplissage des lacs, tandis que l'absence de précipitations favorise la formation de dunes.

Les modèles précédents ont montré que le méthane liquide se concentre généralement sur la surface de Titan à des latitudes plus élevées. Mais aucune étude précédente n'avait étudié le comportement des événements de précipitations extrêmes qui pourraient être capables de déclencher un transport important de sédiments et une érosion, ou montré leur lien avec les observations de surface.

Les scientifiques ont principalement utilisé des simulations informatiques pour étudier le cycle hydrologique de Titan parce que les observations des précipitations réelles sur Titan sont difficiles à obtenir et parce que, étant donné la durée de chaque année sur Titan, Cassini n'a observé la lune que pendant trois saisons. Ils ont découvert que même si la pluie s'accumule principalement près des pôles, où se trouvent les principaux lacs et mers de Titan, les tempêtes de pluie les plus intenses se produisent près de 60 degrés de latitude, précisément la région où les cônes alluviaux sont le plus fortement concentrés.

L'étude suggère que les tempêtes intenses se développent en raison des différences marquées entre les temps plus frais dans les latitudes plus élevées et plus sèches, des conditions plus chaudes dans les basses latitudes. Des contrastes de température similaires sur Terre produisent des cyclones intenses dans les latitudes moyennes, c'est ce qui crée les tempêtes et les blizzards qui sont courants pendant les mois d'hiver dans une grande partie de l'Amérique du Nord.