TitanTitan

IntroductionIntroduction

Depuis que l’homme a voyagé dans Depuis que l’homme a voyagé dans l’espace, la question de la vie sur une autre l’espace, la question de la vie sur une autre planète ou objet céleste s’est posée. La planète ou objet céleste s’est posée. La découverte de Titan par Pionner et les découverte de Titan par Pionner et les missions Voyager ont mis en évidence missions Voyager ont mis en évidence certaines ressemblances entre la Terre certaines ressemblances entre la Terre avant l’apparition de la vie et Titan. Se avant l’apparition de la vie et Titan. Se pourrait-il que Titan soit une deuxième pourrait-il que Titan soit une deuxième Terre? Quelles sont leurs ressemblances? Terre? Quelles sont leurs ressemblances? Titan pourrait-elle avoir des organismes Titan pourrait-elle avoir des organismes vivants?vivants?

TitanTitan

1.1. Un peu d’histoireUn peu d’histoire1.11.1 La découverte de TitanLa découverte de Titan

2.2. Avant la mission Cassini-HuygensAvant la mission Cassini-Huygens2.12.1 La mission Pionner 11La mission Pionner 112.22.2 La mission Voyager 1La mission Voyager 12.32.3 La mission Voyager 2La mission Voyager 2

3.3. La mission Cassini-HuygensLa mission Cassini-Huygens3.13.1 La sonde Huygens et l’orbiteur CassiniLa sonde Huygens et l’orbiteur Cassini3.23.2 Le voyageLe voyage

4.4. Les propriétés de TitanLes propriétés de Titan4.14.1 GénéralitésGénéralités4.24.2 Un champ magnétiqueUn champ magnétique4.34.3 L’atmosphèreL’atmosphère4.44.4 La surfaceLa surface4.34.3 Cryovolcanisme et activité tectoniqueCryovolcanisme et activité tectonique

1. Un peu d’histoire1. Un peu d’histoire1.11.1 La découverte de TitanLa découverte de Titan

Christian Hugyens (1629-Christian Hugyens (1629-1695), scientifique 1695), scientifique hollandais, observehollandais, observe

pour la première fois les pour la première fois les anneaux de Saturne et son anneaux de Saturne et son plus grand satellite Titan plus grand satellite Titan en 1655.en 1655.

L’Italien Jean-Dominique Cassini L’Italien Jean-Dominique Cassini (1625-1712) quand à lui découvre les (1625-1712) quand à lui découvre les satellites Iapetus, Rhea, Tethys and satellites Iapetus, Rhea, Tethys and Dione de Saturne. Dione de Saturne. En 1675, Cassini a En 1675, Cassini a découvert que les anneaux de Saturne découvert que les anneaux de Saturne sont séparés en deux parties par un sont séparés en deux parties par un espace vide. Cet espace s'appelle espace vide. Cet espace s'appelle maintenant la Division de Cassini.maintenant la Division de Cassini.

2.2. Avant la mission Cassini-HuygensAvant la mission Cassini-Huygens2.1 La mission Pioneer 112.1 La mission Pioneer 11

-- Pioneer 11 est la première sonde envoyée pour étudier Titan.Pioneer 11 est la première sonde envoyée pour étudier Titan.

-- Départ: 5 avril 1973 Départ: 5 avril 1973

-- Arrivée à proximité de Titan: 3 sept. 1979 Arrivée à proximité de Titan: 3 sept. 1979

-- On ne voit pas la surfaceOn ne voit pas la surface Titan a une atmosphère Titan a une atmosphère

-- Pas d’imagerie numérique à cette époque Pas d’imagerie numérique à cette époque qualité de l’image qualité de l’image limitée. limitée.

11èreère image montrant des image montrant des zones plus sombres que zones plus sombres que d’autres ( d’autres ( NASA)NASA)

2.2 2.2 Avant les missions VoyagerAvant les missions Voyager

Proposition de 3 modèles:Proposition de 3 modèles:

LES MISSIONS VOYAGER INFIRMENT CES TROIS MODELES:LES MISSIONS VOYAGER INFIRMENT CES TROIS MODELES:le plus proche est celui de Owenle plus proche est celui de Owen

TempératuTempératurere

PressionPression AtmosphèreAtmosphère

J. Caldwell et R. J. Caldwell et R. DanielsonDanielson

-190 °C-190 °C 0,02 0,02 barsbars

90% de méthane90% de méthane

D. HuntenD. Hunten -70 °C-70 °C 20 bars20 bars 90% de N90% de N22 et de et de l’H moléculairel’H moléculaire

T. Owen et WJ JaffeT. Owen et WJ Jaffe -186 °C-186 °C 2 bars2 bars Quantité max. de Quantité max. de NN22

En VRAIEn VRAI -179 °C-179 °C 1.5 bars1.5 bars 90% de N90% de N2 2 et 6% de et 6% de CHCH44

2.32.3 Les missions Voyager 1 et 2Les missions Voyager 1 et 2

Voyager 1Voyager 1 Voyager 2Voyager 2

PoidsPoids 800 kg800 kg 800 kg800 kg

DépartDépart 5.09.775.09.77 20.08.7720.08.77

Rencontre avec TitanRencontre avec Titan 12.11.8012.11.80 27.08.8127.08.81

Distance de TitanDistance de Titan 4394 km4394 km 663 km663 km

2.4 2.4 Les résultats obtenus avant Huygens-Les résultats obtenus avant Huygens-CassiniCassini

Grâce aux spectromètres IR et UV de Voyager on obtient la Grâce aux spectromètres IR et UV de Voyager on obtient la composition de la haute atmosphère: composition de la haute atmosphère:

NN22 82-94 82-94 %%

CHCH44 8 %8 %

COCO Un Un peupeu

ArgonArgon Un Un peupeu

NHNH33 Un Un peupeu

Acétilène, éthane, Acétilène, éthane, propanepropane

Un Un peupeu

Ci dessous: Vue de profil de l’atmosphère de Titan prise par Ci dessous: Vue de profil de l’atmosphère de Titan prise par VoyagerVoyager

à 22000 km de distance:à 22000 km de distance:

La brume bleue:La brume bleue:-- À 500 km au dessus des nuages opaques À 500 km au dessus des nuages opaques orangés.orangés.-- Reflète la lumière solaire. Reflète la lumière solaire.

Elle est à l’origine d'un refroidissement Elle est à l’origine d'un refroidissement supplémentaire de la supplémentaire de la surface  de 7°C environ surface  de 7°C environ (Kasting, 2004).(Kasting, 2004).

Origine de la brume orangée:Origine de la brume orangée: Les gaz détectés n’expliquent pas l'aspect Les gaz détectés n’expliquent pas l'aspect

brumeux et opaque de l'atmosphèrebrumeux et opaque de l'atmosphère En labo:En labo:

Sous quelques dixièmes de bar, le mélange de 9 N2 + Sous quelques dixièmes de bar, le mélange de 9 N2 + CH4 est bombardé de particules chargées. CH4 est bombardé de particules chargées.

On obtient un mélange de molécules organiques d'une On obtient un mélange de molécules organiques d'une couleur évoluant du jaune - orangé vers le noir. couleur évoluant du jaune - orangé vers le noir.

3.3. La mission Cassini-HuygensLa mission Cassini-Huygens3.13.1 La sonde Huygens et l’orbiteur CassiniLa sonde Huygens et l’orbiteur Cassini

3.1.13.1.1 Description de Cassini-HuygensDescription de Cassini-Huygens

La Sonde HuygensLa Sonde Huygens

MasseMasse 350kg350kg

DiamètreDiamètre 2,7m2,7m

Durée de la Durée de la missionmission

Prévue pour 2h à Prévue pour 2h à 2h30 2h30

en fait : 4h36en fait : 4h36

Nb d’exp. Nb d’exp. embarquéesembarquées 66

L’orbiteur CassiniL’orbiteur Cassini

MasseMasse 5300kg5300kg

DiamètreDiamètre 6,8m6,8m

Durée de la Durée de la missionmission 4 ans4 ans

OrbitesOrbites 70 de dim. 70 de dim. variablesvariables

Nb d’exp. Nb d’exp. embarquéesembarquées 1212

3.1.2 3.1.2 Objectifs de Cassini-HuygensObjectifs de Cassini-Huygens

Départ: Départ:

15 octobre 199715 octobre 1997

Objectifs de CassiniObjectifs de Cassini

Etude de Saturne durant 4 ansEtude de Saturne durant 4 ans

Cartographie de la surface de Cartographie de la surface de Titan par altimétrie radarTitan par altimétrie radar

Envoyer les photos prises par Envoyer les photos prises par HuygensHuygens

Problème à prendre en compte:Problème à prendre en compte: L'éloignement de Saturne sur son orbite L'éloignement de Saturne sur son orbite

=> problématique des transmissions de => problématique des transmissions de moins en moins efficace.moins en moins efficace.

Objectifs de HuygensObjectifs de Huygens

Etude de Titan:Etude de Titan: Déterminer la composition de Déterminer la composition de

l’atmosphèrel’atmosphère

Mesure:Mesure: de la pression de l'airde la pression de l'air de la vitesse des ventsde la vitesse des vents de la vitesse du son dans de la vitesse du son dans

l'atmosphèrel'atmosphère de la températurede la température

Etude météorologiqueEtude météorologique Analyse de la composition Analyse de la composition

chimique du solchimique du sol

Déterminer la structure Déterminer la structure interne de Titan interne de Titan

Les instruments utilisésLes instruments utilisés

ACP:ACP: Collecteur d’aérosol et pyroliseur Collecteur d’aérosol et pyroliseur

DISR:DISR: Descent Imager/ spectromètre IR Descent Imager/ spectromètre IR

DWE:DWE: Doppler Wind Experiment Doppler Wind ExperimentEtudie propagation des signaux radio à travers l'atmosphère pour Etudie propagation des signaux radio à travers l'atmosphère pour comprendre ses propriétéscomprendre ses propriétésLa dérive de la sonde provoquée par les vents dans l'atmosphère de La dérive de la sonde provoquée par les vents dans l'atmosphère de Titan induit un effet Doppler mesurable dans les signaux.Titan induit un effet Doppler mesurable dans les signaux.Les mouvements d'oscillation de la sonde sous son parachute et Les mouvements d'oscillation de la sonde sous son parachute et d'autres perturbations, telles que l'atténuation atmosphérique, d'autres perturbations, telles que l'atténuation atmosphérique, peuvent également être déduites. peuvent également être déduites.

GCMS:GCMS: Chromatographe de gaz et spectromètre de masse Chromatographe de gaz et spectromètre de masseAnalyseur chimique de gaz modulable conçu pour identifier et mesurer Analyseur chimique de gaz modulable conçu pour identifier et mesurer divers constituants atmosphériques. Il est également équipé divers constituants atmosphériques. Il est également équipé d'échantillonneurs de gaz remplis à haute altitude pour analyse d'échantillonneurs de gaz remplis à haute altitude pour analyse pendant la descentependant la descente..

HASI:HASI: Instruments servant à déterminer la structure de l’atmosphère Instruments servant à déterminer la structure de l’atmosphère

SSP:SSP: Instruments servant à déterminer les propriétés de la surface. Instruments servant à déterminer les propriétés de la surface.

3.2 Le Voyage3.2.13.2.1 L’assistance gravitationnelleL’assistance gravitationnelle

a

L’équation d’une hyperbole L’équation d’une hyperbole est donnée par:est donnée par:

On définit l’angle maximum On définit l’angle maximum ΦΦm m l’angle satisfaisant à:l’angle satisfaisant à:

On peut également écrire On peut également écrire ΦΦm m en en fonction de l’angle de déflection fonction de l’angle de déflection θθ, , on obtient:on obtient:

/2

(π-θ)/2

(π-θ)/2

Le terme en 1/r Le terme en 1/r est négligeable est négligeable par rapport au par rapport au terme en 1/a car terme en 1/a car a<<ra<<r

θ

3.2.33.2.3 Le voyageLe voyage

Correction de la trajectoire pour ramener la sonde vers Vénus: 3.12.98Légèrement au-delà de l'orbite de Mars,

le moteur principal est allumé pour freiner la vitesse de 450 m/s.

v=66 240 km/h.

Lancement de la sonde15.10.97

Terre Flyby18.09.99Gain de 5.5 km/s v=68 760 km/h (19.1 km/s )

Venus 2 Flyby24.06.99v=48 960 km/h (13.6 km/s)

Jupiter Flyby30.12.00v=169 200 km/h (47 km/s ).

Venus 1 Flyby 26.04.98Gain de vitesse 7.0 km/s: v=141 000 km/h (39 km/s )

3.2.2 Atterrissage de la sonde Huygens3.2.2 Atterrissage de la sonde Huygens

le 14 janvier le 14 janvier 2005 2005

V = 0.5 km/sV = 0.5 km/s

V = 95 V = 95 m/sm/s

V = 35 m/sV = 35 m/smesure de la mesure de la température, de la température, de la pression, des pression, des vents et de la vents et de la conductivité des conductivité des nuagesnuages

L’atterrissage:L’atterrissage:

4.4. Les propriétés de TitanLes propriétés de Titan4.14.1 GénéralitésGénéralités

Distance à SaturneDistance à Saturne 1 221 870 km 1 221 870 km

Distance au SoleilDistance au Soleil 1 427 000 000 km (9.54 AU) 1 427 000 000 km (9.54 AU)

Diamètre (atmosphère Diamètre (atmosphère comprise)comprise)

5550 km 5550 km

Diamètre (surface)Diamètre (surface) 5150 km (0.4 x D5150 km (0.4 x DTT))

MasseMasse 1/45 x M1/45 x MTT

Densité moyenneDensité moyenne 1.881 x eau liquide1.881 x eau liquide

Température à la surfaceTempérature à la surface 94K (-179 °C)94K (-179 °C)

Pression atmosphérique à la Pression atmosphérique à la surfacesurface

1500 mbar (1.5 x pression 1500 mbar (1.5 x pression terrestre) terrestre)

Composition atmosphériqueComposition atmosphérique Azote, méthane, trace Azote, méthane, trace d’ammoniac, argon, éthaned’ammoniac, argon, éthane

Période orbitalePériode orbitale 15.95 jours terrestres 15.95 jours terrestres

4.24.2 La formation de TitanLa formation de Titan

L'effondrement hydrodynamique se produisant lors de la L'effondrement hydrodynamique se produisant lors de la formation de Saturne génère une subnébuleuse dans formation de Saturne génère une subnébuleuse dans laquelle les satellites réguliers de la planète ont pu se laquelle les satellites réguliers de la planète ont pu se former.former.

Mais:Mais: Il peut être démontré que le CO et le NIl peut être démontré que le CO et le N22 n'ont n'ont

majoritairement pas été convertis en CHmajoritairement pas été convertis en CH44 et NH et NH33 dans la dans la subnébuleuse, excepté dans la région proche de Saturne, subnébuleuse, excepté dans la région proche de Saturne, où la quantité de matériel était trop faible pour former où la quantité de matériel était trop faible pour former Titan. Par ailleurs, comme la grande partie de la masse de Titan. Par ailleurs, comme la grande partie de la masse de la subnébuleuse se situe dans la région froide et extérieure la subnébuleuse se situe dans la région froide et extérieure du disque, les planétoïdes qui ont formé Titan doivent du disque, les planétoïdes qui ont formé Titan doivent provenir de cette région et ont migré vers l'intérieur. provenir de cette région et ont migré vers l'intérieur.

Au moment de sa formation, la nébuleuse Solaire contenait Au moment de sa formation, la nébuleuse Solaire contenait une certaine quantité de NHune certaine quantité de NH33 et de CH et de CH44 vaporisés des vaporisés des glaces tombées depuis le nuage présolaire. glaces tombées depuis le nuage présolaire.

4.44.4 Un champ magnétiqueUn champ magnétique Titan se déplace dans le même sens que la Titan se déplace dans le même sens que la

magnétosphère de Saturne, mais avec une vitesse magnétosphère de Saturne, mais avec une vitesse beaucoup plus petite. beaucoup plus petite.

Ceci génère une onde de choc.Ceci génère une onde de choc. Titan modifie alors localement la structure de la Titan modifie alors localement la structure de la

magnétosphère de Saturne.magnétosphère de Saturne. En théorie les interactions entre l'atmosphère de En théorie les interactions entre l'atmosphère de

Titan et la magnétosphère de Saturne peuvent Titan et la magnétosphère de Saturne peuvent induire un champ magnétique liée au satelliteinduire un champ magnétique liée au satellite

Le champ qui pourrait aussi être causé, comme pour la Terre, par un effet dynamo lié à un intérieur métallique; mais n'a pas été encore détecté à ce jour.

Le graphique du haut:Le graphique du haut:

Cause possible: Cause possible: un passé bien un passé bien plus chaud où l'agitation plus chaud où l'agitation thermique, combinée à la thermique, combinée à la faible gravité, à provoqué la faible gravité, à provoqué la perte de la majeure partie de perte de la majeure partie de l'atmosphère, jadis 3 fois plus l'atmosphère, jadis 3 fois plus épaisse.épaisse.

Le graphique du bas:Le graphique du bas: spectromètre de masse:spectromètre de masse:

détecte les particules chargées ou détecte les particules chargées ou neutres dans l'atmosphère. neutres dans l'atmosphère.

Le spectrographe montre: Le spectrographe montre: La diversité des hydrocarbures La diversité des hydrocarbures

dans l'atmosphère élevée, entre dans l'atmosphère élevée, entre autres:autres:

benzène (Cbenzène (C66HH66) ) diacetylène (Cdiacetylène (C44HH22).).

4.34.3 L’atmosphèreL’atmosphère

Sur ce spectre INMS, chaque bande horizontale correspond Sur ce spectre INMS, chaque bande horizontale correspond à une molécule particulière. Les 3 lignes colorées du bas à une molécule particulière. Les 3 lignes colorées du bas

correspondent à H2, CH4 puis N2.correspondent à H2, CH4 puis N2.

Autres

Autres

Ti

Tti

N

N

N

N14

15

tan14

tan15

4.3.14.3.1 Composants Composants de l’atmosphèrede l’atmosphère

Molecule Symbol Titan Terre

Major Constituents   Percent Percent

Nitrogen N2 87-99 78

Argon Ar 0.6 0.93

Methane CH4 1-6 -

Oxygène O2 0 21

Eau H2O 0 0 - 4

Minor Constituents   parts per million

Hydrogen H2 2000 0.5

Hydrocarbons

Ethane C2H6 20 -

Acetylene C2H2 4 -

Ethylene C2H4 1 -

Propane C3H8 1 -

Methylacetylene C3H4 0.03 -

Diacetylene C4H2 0.02 -

Nitrogen Compounds

Hydrogen Cyanide HCN 1 -

Cynaogen C2N2 0.02 -

Cyanoacetylene HC3N 0.03 -

Oxyde d’azote N2O - 0.5

Acteonitrile CH3CN 0.003 -

Oxygen Compounds

Carbon Monoxide CO 50 -

Carbon Dioxyde CO2 0.01 330

Ozone O3 - 0.7

Profil atmosphérique comparé à celui de la Terre.

Comparaison avec la TerreComparaison avec la Terre

N2

O3

Le méthane ne peut pas se maintenir dans l'atmosphère:Le méthane ne peut pas se maintenir dans l'atmosphère: L'atmosphère de Titan devrait être totalement détruite par L'atmosphère de Titan devrait être totalement détruite par

photolyse en 50 millions d'années pour les raisons suivantes:photolyse en 50 millions d'années pour les raisons suivantes:

les photons UV décomposent le méthane en un radical méthyl les photons UV décomposent le méthane en un radical méthyl CHCH33 et un atome d'H à une altitude comprise entre 350 et 750 et un atome d'H à une altitude comprise entre 350 et 750 km (dans 41 % des cas - Coll, 2005).km (dans 41 % des cas - Coll, 2005).

Le méthyl contribue à la synthèse des molécules de la tholine Le méthyl contribue à la synthèse des molécules de la tholine (toute une variété de molécules organiques formant la brume (toute une variété de molécules organiques formant la brume orangée) orangée)

l'hydrogène s'évade dans l'espace, et forme autour de l'hydrogène s'évade dans l'espace, et forme autour de Saturne un tore d'hydrogène neutre centré sur l'orbite de Saturne un tore d'hydrogène neutre centré sur l'orbite de Titan et s'étendant jusqu'à l'orbite de Rhéa (Cassini confirme Titan et s'étendant jusqu'à l'orbite de Rhéa (Cassini confirme le 04/07 l'existence de ce nuage d'hydrogène neutre prédit le 04/07 l'existence de ce nuage d'hydrogène neutre prédit par la théorie). par la théorie).

La magnétosphère de Saturne influence la décomposition du La magnétosphère de Saturne influence la décomposition du méthaneméthane

4.3.2 La problématique du méthane

• Titan est, au cours de son orbite, parfois noyé dans Titan est, au cours de son orbite, parfois noyé dans la magnétosphère de Saturne et parfois directement la magnétosphère de Saturne et parfois directement exposé au vent solaire.exposé au vent solaire.

La décomposition du méthane est plus grande La décomposition du méthane est plus grande par période.par période.

Modification du climat global de Titan de Modification du climat global de Titan de façon cycliquefaçon cyclique

Hypothèses de la régénérescence du méthane (reste à Hypothèses de la régénérescence du méthane (reste à prouver notamment avec les données de la sonde):prouver notamment avec les données de la sonde):

• évaporation à partir de grandes étendues liquides à évaporation à partir de grandes étendues liquides à la surface la surface

• Cryovolcanisme Cryovolcanisme • activité biologique de micro-organismes profonds activité biologique de micro-organismes profonds

(Fortes,1999;  Simakov, 1999 )(Fortes,1999;  Simakov, 1999 )

4.3.34.3.3 Une atmosphère dynamiqueUne atmosphère dynamique

A gauche, l'atmosphère est dépourvue A gauche, l'atmosphère est dépourvue de nuages, sauf aux alentours du pôle de nuages, sauf aux alentours du pôle sud. sud.

A droite, des formations nuageuses se A droite, des formations nuageuses se sont formées dans des régions plus au sont formées dans des régions plus au nord. nord. Les nuages les plus lumineux sont Les nuages les plus lumineux sont relativement hauts dans le ciel (environ relativement hauts dans le ciel (environ 30 km). 30 km).

26.10.04 13.12.04

À 200 000 km de Titan

L’existence de nuages de méthane évoluant au cours du temps

l’atmosphère est plus dynamique qu’on ne l’aurait cru précédemment.

Ces nuages font penser à un cycle équivalent au cycle de l’eau mais plus adapté à la température régnant sur Titan: i.e le cycle du méthane.

4.44.4 La surfaceLa surface

La surface de Titan:

Principalement solide mais peut contenir des poches de méthane ou d’éthane.

On constate la présence On constate la présence de petits galets arrondis.de petits galets arrondis.

Les mesures spectrales Les mesures spectrales ces galetsces galets

sont sont composés de glace composés de glace d’eau saled’eau sale plutôt que plutôt que

de roches silicatées.de roches silicatées.

Le sol de Titan consiste Le sol de Titan consiste en partie par une en partie par une condensation de la brume condensation de la brume organique qui enveloppe organique qui enveloppe la planète. la planète.

4.4.1 Peu de cratères

Titan a très peu de cratères en comparaison avec Ganymède (satellite de Jupiter de même taille, âge, densité) Titan devrait être marqué d’une centaine de grand cratère, or ce

n’est pas le cas.

Explications possibles:

La sonde a survolé qu'une toute petite partie de Titan

Les cratères ont été soit effacés ou enterrés de la surface par effet d'érosion

Ils existent toujours mais des fluides se seraient engouffrés à l'intérieur pour former aujourd'hui des réservoirs ou des lacs.

L'ammoniac peut les 'effacer' de la surface en les blanchissant

Possibilité de vie sur Titan: De l’eau liquide au fond des cratères

Il peut exister de l'eau liquide dans les endroits isolés Il peut exister de l'eau liquide dans les endroits isolés proches de sources chaudes comme par exemple au fond proches de sources chaudes comme par exemple au fond des cratère.des cratère.

Un liquide emplissant le fond du cratère d'impact peut Un liquide emplissant le fond du cratère d'impact peut mettre plusieurs centaines d'années avant de refroidir, mettre plusieurs centaines d'années avant de refroidir, permettant ainsi que se déroulent de nombreuses réactions permettant ainsi que se déroulent de nombreuses réactions d'hydrolyse des composés azotés insaturés, qui peuvent d'hydrolyse des composés azotés insaturés, qui peuvent alors former des molécules prébiotiques complexes alors former des molécules prébiotiques complexes susceptibles d'êtres conservées lorsque la température susceptibles d'êtres conservées lorsque la température redevient normale.redevient normale.

OrOr Un survol de Cassini à près de 1550 km d'altitude a montré Un survol de Cassini à près de 1550 km d'altitude a montré

un vaste cratère d'impact de quelque 440 km de diamètre. un vaste cratère d'impact de quelque 440 km de diamètre. Ce bassin d'impact s'est formé à la suite de la collision d'un Ce bassin d'impact s'est formé à la suite de la collision d'un astéroïde ou d'une comète d'une dizaine de km.astéroïde ou d'une comète d'une dizaine de km.

Le seul processus planétaire connu et capable de créer Le seul processus planétaire connu et capable de créer ce type de 'frontières' linéaires à grande échelle est une ce type de 'frontières' linéaires à grande échelle est une activité tectonique. activité tectonique.

4.4.2 Existence d’une activité tectonique

4.4.34.4.3 Existence d’une activité fluvialeExistence d’une activité fluviale

On observe:On observe: Présence d'un réseau "hydro"graphique:Présence d'un réseau "hydro"graphique:

confirme l'existence de précipitations confirme l'existence de précipitations passées ou passées ou présentes en quantités présentes en quantités importantes.importantes.

Les méandres formés montrent que sa Les méandres formés montrent que sa composition n'est pas homogène:composition n'est pas homogène: On observe des zones plus dures que On observe des zones plus dures que

d'autres. d'autres. La brume organique condensée sur le La brume organique condensée sur le

sol, « lavée » par les pluies de méthane sol, « lavée » par les pluies de méthane se concentre au fond des lits de rivière se concentre au fond des lits de rivière contribuant à l'assombrissement des contribuant à l'assombrissement des zones photographiéeszones photographiées. .

L’ammoniac quand à lui blanchit de L’ammoniac quand à lui blanchit de vastes régions de Titan. vastes régions de Titan.

Détection de quantités significatives Détection de quantités significatives d'ammoniac et d'eau d'ammoniac et d'eau l'ammoniac doit être la source de l'azote l'ammoniac doit être la source de l'azote

moléculaire contenue dans l’atmosphèremoléculaire contenue dans l’atmosphère les 'planétoïdes' qui ont formé Titan les 'planétoïdes' qui ont formé Titan

devaient contenir de l'azote sous forme devaient contenir de l'azote sous forme d'ammoniac.d'ammoniac.

Huygens confirme l’existence sur Titan Huygens confirme l’existence sur Titan d’une sorte de boue liquide faite d’une sorte de boue liquide faite d'ammoniac, dont l'origine serait l'activité d'ammoniac, dont l'origine serait l'activité cryovolcanique.cryovolcanique.

Une boue d’ammoniac et d’eauUne boue d’ammoniac et d’eau

• Présence de méthane, d’azote et d’argon

une activité volcanique avec des éruptions de glace, et d’un mélange d’eau et d’ammoniaque.

• Origine

La stabilisation de l'orbite de Titan par la gravité de Saturne : des mouvements dans le manteau et l'écorce de Titan activité cryovolcanique et des déplacements de son écorce.

• Processus possible d’erruption

Le magma des erruptions volcaniques constitué d’eau mélangée à de l’ammoniac (dont le point de fusion est très bas) est éjectée depuis le centre par la chaleur interne du satelliteCette chaleur procède

du procesus qui a formé Titan de la décomposition des isotopes radioactifs qui existent généralement

dans le coeur des lunes de la taille de Titan.

Conduites par ces sources de chaleur des erruptions sont possibles.

4.4.44.4.4 Existence de cryovolcanismeExistence de cryovolcanisme

4.4.5 L’intérieur de Titan4.4.5 L’intérieur de Titan

L'ammoniac L'ammoniac contenu dans le contenu dans le fluide volcanique de fluide volcanique de Titan abaisserait le Titan abaisserait le point de point de congélation de l'eau congélation de l'eau ainsi que sa ainsi que sa densité, lui densité, lui permettant ainsi de permettant ainsi de surnager sur la surnager sur la glace d'eau.glace d'eau.

En résumé:En résumé:

2CH4 —> C2H6 + H2

ConclusionConclusion On peut donc dire que bon nombre des processus On peut donc dire que bon nombre des processus

géophysiques observés sur Terre se retrouvent sur géophysiques observés sur Terre se retrouvent sur Titan. Du point de vue de la chimie, en revanche, les Titan. Du point de vue de la chimie, en revanche, les différences sont considérables. Titan n’a pas d’eau différences sont considérables. Titan n’a pas d’eau liquide, mais du méthane liquide ; pas de roches liquide, mais du méthane liquide ; pas de roches silicatées, mais de la glace d’eau ; pas de sol terreux, silicatées, mais de la glace d’eau ; pas de sol terreux, mais des dépôts de particules d’hydrocarbures d’origine mais des dépôts de particules d’hydrocarbures d’origine atmosphérique. Et ses volcans n’ont pas craché de la atmosphérique. Et ses volcans n’ont pas craché de la lave, mais de la glace à très basse température.lave, mais de la glace à très basse température.

Cet univers extraordinaire abrite donc des processus Cet univers extraordinaire abrite donc des processus géophysiques de type terrestre mais qui agissent sur géophysiques de type terrestre mais qui agissent sur des matériaux tout à fait différents et dans d’autres des matériaux tout à fait différents et dans d’autres conditions.conditions.

BibliographieBibliographieLivres:Livres:Coustenis Taylor, « Titan: The Earth-Like Moon »,World scientific, 1999.Coustenis Taylor, « Titan: The Earth-Like Moon »,World scientific, 1999.Ciel & Espace, « Spécial Titan », Fév. 2005.Ciel & Espace, « Spécial Titan », Fév. 2005.

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