Titan est la plus grande lune de Saturne, et cela ressemble plus à une planète qu'à une lune à bien des égards.

Il a une atmosphère épaisse ainsi que du vent, rivières, des lacs constitués d'hydrocarbures comme le méthane, et un océan d'eau liquide. Comprendre son atmosphère peut nous aider dans la recherche de la vie sur d'autres planètes.

D'où l'excitation en juillet lorsqu'une rare opportunité s'est présentée pour approfondir l'étude de Titan, d'ici sur Terre. Le 18 juillet à 23h05 (WAST, heure de l'Australie-Occidentale) Titan passa devant une étoile faible, comme l'ont vu les observateurs dans la majeure partie de l'Australie.

Cet evènement, connu sous le nom d'occultation, n'a duré que quelques minutes et environ 2% de la lumière de l'étoile a été bloquée par l'atmosphère de Titan.

L'effet était si faible qu'il nécessitait de grands télescopes et une caméra spéciale pour l'enregistrer. Mais les données recueillies devraient avoir des implications profondes pour notre compréhension d'une atmosphère sur un autre monde.

Examiner l'atmosphère de Titan

Les scientifiques ont développé une technique très astucieuse pour examiner l'atmosphère de Titan à l'aide d'occultations stellaires. Alors que Titan entre et sort d'une occultation, la lumière de l'étoile éclairerait l'atmosphère par derrière, mais être bloqué par la lune elle-même.

Les scientifiques enregistrent ensuite de subtils changements de luminosité de l'étoile en quelques minutes, qui représente un profil de la densité de l'atmosphère avec la hauteur.

Cette méthode a été utilisée pour étudier l'atmosphère de Titan auparavant, lors d'une occultation stellaire en 2003.

Mais en 2005, lorsque l'atterrisseur Huygens de Cassini est arrivé à Titan et est descendu à sa surface, le profil atmosphérique mesuré par ses instruments ne correspondait pas à celui dérivé de l'occultation de 2003. Cela a alimenté la question de savoir dans quelle mesure l'état de l'atmosphère de Titan est variable.

Depuis la fin de la mission Cassini en 2017, Karsten Schindler de la NASA a déclaré qu'il y avait un vif intérêt pour toute nouvelle observation atmosphérique provenant d'occultations :"Les occultations restent le seul moyen d'étudier la haute atmosphère de Titan et son évolution dans un avenir prévisible."

Compte à rebours pour l'occultation de juillet

Alors, comment ont été faites les dernières observations, et comment les données ont-elles été recueillies?

De l'air, le plan était que l'occultation du 18 juillet soit enregistrée par une caméra montée sur un télescope de l'Observatoire stratosphérique d'astronomie infrarouge (SOFIA) à bord d'un Boeing 747.

C'est vrai :un télescope monté à l'intérieur d'un avion de passagers modifié imageant un objet à plus d'un milliard de kilomètres ! SOFIA volerait au-dessus des nuages ​​entre l'Australie et la Nouvelle-Zélande.

À partir du sol, plusieurs installations à travers l'Australie devaient tenter d'enregistrer l'occultation.

Le télescope Zadko de l'Université d'Australie occidentale, situé à environ 80 km au nord de Perth (voir carte, au dessous de), a été identifié par la NASA comme une installation au sol suffisamment sensible pour contribuer au projet.

Le facteur le plus évident était la météo. Juillet est l'un des mois les plus humides sur le site du télescope de Zadko. Mais, comme nous l'avons découvert, il y avait d'autres défis imprévus.

Trois jours avant l'occultation

Karsten Schindler de la NASA est arrivé sur le site de recherche de l'UWA, à Gingin, le lundi 16 juillet, armé d'un étui rempli de délicates caméras, câbles et électronique.

La caméra était la clé pour enregistrer l'événement. La caméra actuelle du télescope Zadko ne peut pas enregistrer assez rapidement pour capturer les changements rapides de luminosité de l'étoile occultée.

Le télescope Zadko était équipé d'une prise de vue rapide (une image toutes les quelques secondes), caméra de la NASA, ressemble plus à une caméra qu'à une caméra astronomique standard. Après des heures d'installation, le nouveau système d'imagerie devait être testé.

Malheureusement, le toit de l'observatoire ne s'ouvrait pas à cause d'un capteur défectueux. Pas de test du lundi, Mais salut, on avait encore mardi pour tester le système ? Les ingénieurs sur place se sont précipités pour réparer le capteur prêt pour mardi.

Deux jours pour l'occultation

Mardi, J'ai reçu le SMS suivant du site. "23h07:le capteur de pluie fonctionne mais s'est assombri … bravo Arie. Donc aucune chance de tester la caméra et les prévisions météorologiques pour mercredi étaient sombres."

Le jour de l'occultation

Malgré les nuages ​​et les averses presque constantes, occupation de l'équipe (Karsten, Arie et John) étaient sur place prêts à commencer à pointer le télescope et à activer l'imagerie.

"Jusqu'à 22 heures, il pleuvait encore, " Karsten m'a dit le lendemain matin. "Puis un miracle s'est produit."

Moins d'une heure avant l'événement, et il a dit que le temps a changé.

"Les nuages ​​semblaient s'évaporer, laissant un ciel totalement sans nuages ​​avec une visibilité à 100%. Je n'ai jamais rien vu de tel."

L'équipe est passée à l'action, pointer le télescope sur l'étoile cible, mise au point de la caméra. À l'heure d'occulation désignée à 23h05, Karsten a appuyé sur le bouton d'acquisition d'image, permettant à l'appareil photo de prendre des centaines d'images en quelques minutes.

Désireux de voir si les données contenaient la signature d'une occulation, l'équipe a effectué une analyse préliminaire en quelques minutes. Oui, il y avait une signature d'occulation claire, une baisse importante de la luminosité de l'étoile exactement au moment prévu de l'occulation.

Le lendemain matin, j'ai été informé que SOFIA avait également capturé l'événement.

Les données enregistrées par les stations au sol australiennes et par SOFIA seront analysées au cours des prochaines semaines et publiées dans des revues à comité de lecture.

Mais une chose que les journaux ne souligneront pas, c'est l'excitation de l'observation, et l'énorme effort de quelques personnes qui ont aidé à acquérir ces données qui devraient, espérons-le, nous donner une meilleure compréhension de l'atmosphère de Titan.

Cet article a été initialement publié sur The Conversation. Lire l'article original.