Les scientifiques ont utilisé les données de la mission Cassini de la NASA pour explorer les cratères d'impact à la surface de Titan, révélant plus de détails que jamais sur l'évolution des cratères et sur la façon dont les conditions météorologiques entraînent des changements à la surface de la lune gigantesque de Saturne.

Comme la Terre, Titan a une atmosphère épaisse qui agit comme un bouclier protecteur contre les météorites; pendant ce temps, l'érosion et d'autres processus géologiques effacent efficacement les cratères créés par les météorites qui atteignent la surface. Le résultat est beaucoup moins d'impacts et de cratères que sur d'autres lunes. Toutefois, parce que les impacts remuent ce qui se trouve en dessous et l'exposent, Les cratères d'impact de Titan en révèlent beaucoup.

Le nouvel examen a montré qu'elles peuvent être divisées en deux catégories :celles des champs de dunes autour de l'équateur de Titan et celles des vastes plaines des latitudes moyennes (entre la zone équatoriale et les pôles). Leur emplacement et leur composition sont liés :les cratères parmi les dunes à l'équateur sont entièrement constitués de matière organique, tandis que les cratères dans les plaines des latitudes moyennes sont un mélange de matières organiques, eau glacée, et une petite quantité de glace méthane.

De là, les scientifiques ont poussé les connexions un peu plus loin et ont découvert que les cratères évoluent en réalité différemment, selon l'endroit où ils se trouvent sur Titan.

Certains des nouveaux résultats renforcent ce que les scientifiques savaient sur les cratères :le mélange de matière organique et de glace d'eau est créé par la chaleur de l'impact, et ces surfaces sont ensuite lavées par les pluies de méthane. Mais alors que les chercheurs ont découvert que le processus de nettoyage se produisait dans les plaines des latitudes moyennes, ils ont découvert que cela ne se produit pas dans la région équatoriale; au lieu, ces zones d'impact sont rapidement recouvertes d'une fine couche de sédiments de sable.

Cela signifie que l'atmosphère et la météo de Titan ne façonnent pas seulement la surface de Titan; ils entraînent également un processus physique qui affecte les matériaux qui restent exposés à la surface, les auteurs ont trouvé.

"La partie la plus excitante de nos résultats est que nous avons trouvé des preuves de la surface dynamique de Titan cachée dans les cratères, ce qui nous a permis d'inférer l'une des histoires les plus complètes du scénario d'évolution de la surface de Titan à ce jour, " dit Anezina Solomonidou, chercheur à l'ESA (Agence spatiale européenne) et auteur principal de la nouvelle étude. "Notre analyse offre plus de preuves que Titan reste un monde dynamique de nos jours."

Dévoiler des secrets

Le nouveau travail, publié récemment dans Astronomie &Astrophysique , utilisé les données des instruments visibles et infrarouges à bord du vaisseau spatial Cassini, qui a opéré entre 2004 et 2017 et a effectué plus de 120 survols de la lune de la taille de Mercure.

"Les lieux et les latitudes semblent dévoiler de nombreux secrets de Titan, nous montrant que la surface est activement liée aux processus atmosphériques et éventuellement internes, " a déclaré Salomonidou.

Les scientifiques sont impatients d'en savoir plus sur le potentiel de Titan pour l'astrobiologie, qui est l'étude des origines et de l'évolution de la vie dans l'univers. Titan est un monde océanique, avec une mer d'eau et d'ammoniac sous sa croûte. Et alors que les scientifiques recherchent des voies pour que la matière organique se déplace de la surface à l'océan en dessous, les cratères d'impact offrent une fenêtre unique sur le sous-sol.

La nouvelle recherche a également révélé qu'un site d'impact, appelé le cratère Selk, est entièrement recouvert de matières organiques et épargné par le processus de pluie qui nettoie la surface des autres cratères. Selk est en fait une cible de la mission Dragonfly de la NASA, lancement prévu en 2027 ; le giravion-atterrisseur étudiera des questions clés d'astrobiologie alors qu'il recherche une chimie biologiquement importante similaire à celle de la Terre primitive avant l'émergence de la vie.

La NASA a eu sa première rencontre rapprochée avec Titan il y a environ 40 ans, le 12 novembre, 1980, lorsque le vaisseau spatial Voyager 1 de l'agence a volé à une distance de seulement 2, 500 milles (4, 000 kilomètres). Les images de Voyager ont montré un épais, atmosphère opaque, et les données ont révélé que du liquide pouvait être présent à la surface (c'était sous la forme de méthane et d'éthane liquides), et a indiqué que des réactions chimiques prébiotiques pourraient être possibles sur Titan.

Géré par le Jet Propulsion Laboratory de la NASA en Californie du Sud, Cassini était un orbiteur qui a observé Saturne pendant plus de 13 ans avant d'épuiser ses réserves de carburant. La mission l'a plongé dans l'atmosphère de la planète en septembre 2017, en partie pour protéger les lunes qui ont le potentiel de contenir des conditions propices à la vie.