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[ Titan ] Mystèrieuse lune orange...

( Informations et mystères. **en cours** )

Publié le 29 octobre 2004 - Modifié le dimanche 7 mai 2006 :: 2850 visites robots/humains. ( Popularité: 12)

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Titan est le plus grand satellite de Saturne et le deuxième plus grand satellite du Système solaire (après Ganymède, satellite de Jupiter). Il a été découvert par Christiaan Huygens en 1655.

  • Informations.
  • Actualité Aout / 27 octobre 2004.
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La brume pourpre de Titan :
Entouré d’une brume statosphérique pourpre, Titan apparaît comme une sphère légèrement luisante sur cette image colorisée prise un jour après le premier survol par Cassini. Cette image montre deux fines couches de brume. La couche extérieure est détachée et semble flotter haut dans l’atmosphère. A cause de sa finesse, la couche haute est mieux vue sur le limbe du satellite. L’image a été prise en utilisant un filtre spectral sensible à la lumière ultraviolette centrée sur 338 nm. L’image a été faussement colorisée : le globe de Titan garde la teinte orange pâle que nos yeux connaissent habituellement, et la brume atmosphérique principale et la fine couche détachée ont vus leur brillance augmentée et une couleur pourpre leur ont été donnés pour améliorer leurs visibilités. Les meilleurs observations possibles de la couche détachée ont été faites dans l’ultraviolet à cause des petites particules de brume constituant cette partie de la haute atmosphère qui diffusent les courtes longueurs d’ondes plus efficacement que des plus longues comme dans le visible ou l’infrarouge. Des images comme celle-là peuvent donner des indications sur la formation et l’évolution de la brume de Titan :
Le processus est supposé commencer dans la haute atmosphère, à des altitudes de plus de 400 km, où la lumière ultraviolette casse les molécules de méthane et d’azote. Les produits qui en résultent sont supposés réagir pour former des molécules organiques complexes contenant du carbone, de l’hydrogène et de l’azote qui peuvent se combiner pour former des très petites particules vues sous la forme d’une brume. Le base de la couche détachée est à quelques centaines de kilomètres au-dessus de la surface et fait environ 120 km d’épaisseur. L’image a été prise avec la caméra à angle étroit de Cassini le 3 juillet 2004, depuis une distance de 789 000 km de Titan, et sous un angle Soleil-Titan-Cassini (ou phase) de 114°. L’échelle de l’image est de 4,7 km par pixel.

TiTan !!!

- Informations

Avant la rencontre des sondes Voyager, les astronomes suspectaient la présence d’une atmosphère sur Titan.

Ils croyaient aussi qu’ils pourraient trouver des mers liquides ou des bassins de méthane ou d’éthane ; de l’eau serait gelée étant donné la faible température de surface de Titan.
Dans l’attente d’un monde inhabituel, Voyager 1 fut programmé pour prendre de nombreuses images rapprochées de Titan avant son départ en novembre 1980.
Malheureusement, tout ce qui fut révélé était une impénétrable couche d’atmosphère et de nuages.
Seules quelques légères variations de couleur et de brillance furent observées.

Quoique Titan soit classé comme un satellite, il est plus grand que des planètes comme Mercure et Pluton.
Il possède une atmosphère semblable à celle d’une planète, plus dense que celles de Mercure, la Terre, Mars et Pluton.
Sa pression au sol est d’environ 1,6 kg/cm2, soit 60 % plus forte que celle de la Terre.

Elle est constituée de façon prédominante d’azote avec d’autres éléments de type hydrocarbones, ceux-ci donnant à Titan sa teinte orangée.
Ces hydrocarbones sont les briques de base des acides aminés nécessaires à l’apparition de la vie.
Des scientifiques pensent que l’environnement de Titan pourrait être semblable à celui de la Terre avant que la vie ne commence à envoyer de l’oxygène dans son atmosphère.
La température de surface de Titan semble être d’environ -178°C.

Le méthane semble être en dessous de sa pression de saturation près de la surface ; des rivières et des lacs de méthane n’existent probablement pas, malgré l’analogie tentante avec l’eau sur Terre.
Le méthane de Titan, par une photochimie continue, est transformé en éthane, acétylène, éthylène et (quand il se combien avec l’azote) cyanure d’hydrogène.

Ce dernier est une molécule importante : elle est une brique de base des acides aminés.

Les sondes Voyager ne furent pas capables de pénétrer les épaisses couches de nuages mais elles révélèrent que Titan est l’un des endroits les plus intéressant du Système solaire. Quels types de paysages se trouvent sous la couche de nuages ?

Quels mystères se trouvent sous ces rideaux oranges ? Ces questions devront attendre l’arrivée de nouvelles sondes spatiales.

Données :

- Diamètre : 5125 km
- Masse : 1345,5 x 1020 kg
- Densité : 1,88 g/cm3
- Distance à Saturne : 1 211 830 km, soit 20 rayons saturniens
- Période orbitale : 15,9 jours terrestres


[*Updates/Mises à jours !*]

Actualité octobre 1999 :

2Hydrocarbures sur Titan ?2

De nouvelles images du plus gros satellite de Saturne, réalisées avec le télescope Keck 1 de 10 m à Hawaï, montrent des zones sombres qui pourraient être des "mers" d’hydrocarbures, selon les chercheurs du Laboratoire Lawrence Livermore et de l’université de Californie. D’autres régions, de couleur claire ressembleraient à des "continents" de roches et de glace.
Les images ont permis d’établir une première carte "quantitative" du satellite.

Pour percer l’épais brouillard qui entoure Titan, l’équipe a observé dans l’infrarouge et a appliqué une technique consistant à prendre une multitude de clichés avec des temps de pose très courts, pour s’affranchir des turbulences de l’atmosphère terrestre, puis les a superposés.

Les hydrocarbures en question pourraient être du méthane, de l’éthane, voire des molécules plus complexes, sous une forme solide ou liquide - ce qui serait une première dans le Système solaire.
En 2005, les données de la sonde Huygens, qui se détachera de Cassini pour aller se poser sur Titan, permettront peut-être d’en savoir d’avantage.

(Source Ciel & Espace)


Actualité Aout / 27 octobre 2004 :

2Cassini-Huygens envoie les premières images de Titan2

La sonde Cassini-Huygens a survolé sans encombre Titan et s’en est approchée à seulement 1200 km à une vitesse d’environ 21.800 km/h. Près de 500 images de la lune ont été acquises et de nombreuses autres données ont été recueillies par un des radiotélescopes du réseau de surveillance de l’espace lointain de la NASA (Deep Space Network) situé à Madrid en Espagne.

Ces transmissions entre la Terre et la sonde se poursuivront cette nuit et demain matin.

D’ores et déjà les scientifiques se déclarent tous enchantés par ces premières images qui révèlent de nombreux détails de la surface de Titan. Des données importantes provenant du radar et du spectromètre de Cassini sont également en cours de traitement et contribueront grandement à mieux comprendre sa composition et ses dispositifs de surface. D’aucuns espèrent que ces données mettront en évidence des terres émergées entourées de vastes étendues liquides de méthane et d’éthane ou d’une importante couche de glace et d’un océan d’hydrocarbure.

Les données des instruments de Cassini seront combinées avec ces images de sorte que les scientifiques seront plus à même de les comprendre, de mieux les interpréter. Surtout, celles recueillies lors de la descente de Huygens dans l’atmosphère de Titan, prévue le 14 janvier 2005, et celles acquises lors de son activité à la surface devraient fournir un complément d’information substantiel et nous révéler la véritable nature de titan et ses principales caractéristiques.

2Titan en fausses couleurs2

- Cette mosaïque de Titan est composée de 4 images acquises dans l’ultraviolet et l’infrarouge, deux longueurs d’ondes bien plus sensibles que la lumière visible pour observer et détailler la surface de la lune, en raison de l’épaisse couche atmosphèrique qui la recouvre.

Son épaisse couche atmosphérique apparaît nettement et s’étire sur plusieurs centaines de km au-dessus la surface. _ Quant aux brumes de Titan, elles sont également visibles.

Enfin, pôles et régions se distinguent nettement.

Leur éclat est plus ou moins prononcé, ce qui permet de les délimiter clairement. La résolution est de 6,4 km par pixel.

2oeil extrêmement lumineux de Titan ?2

Comme vous l’avez sûrement remarqué, ce qui surprend grandement sur les premières photos de Titan, c’est le point extrêmement lumineux que l’on aperçoit au bas de la planète !.

- ’image qui nous a pourtant été révélée par Cassini Huygens dès le début de Juillet 2004 (pour infos, 6 pour cent de la lumière de notre Soleil, arrive dans ces contrées reculées...))

2Xanadu2

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Les nuages du Pôle Sud de Titan :photos cassini_huygens
Cette séquence d’images illustre l’évolution d’un champ de nuages près du pôle sud de Titan sur une période de presque cinq heures. Les images ont été acquises par Cassini le 2 juillet 2004 depuis une distance variant entre 364 000 et 339 000 km. Ces nuages brillants, supposés être composés de méthane, apparaissent en général dans la même région que celle où des astronomes basés sur Terre avaient détecté des nuages. Cassini a aussi vu des nuages dans cette région lors de son approche de Saturne. L’échelle de ces images va de 2,2 à 2,0 km par pixel. Les plus petits détails qui peuvent être discernés dans les nuages font environ 10 km de large.

Xanadu est une région de Titan connue pour sa forte réflectivité ce qui se traduit sur les clichés par une région très lumineuse.

Cette image, qui a été acquise à une distance de 702.000 km, montre des détails de l’ordre de 4,2 km et a été optimisée afin de mieux distinguer les structures les plus fines.

Outre Xanadu, l’image montre des régions beaucoup plus sombres, donc de composition différentes.
Des structures et autres dispositifs étroits et linéaires sont également visibles.
Toutefois, les scientifiques sont bien incapables pour le moment d’expliquer leur nature et leur origine.
Dans certains cas, il ne peut pas s’agir de cratère d’impact.

Enfin, on aperçoit la couverture nuageuse, déjà remarquée lors du premier survol de Titan le 2 juillet 2004, au-dessus du pôle sud de la Lune.

2Le survol du 26 octobre 20042

Cassini est passé à 1 174 kilomètres. Lors du survol les contrôleurs de vol n’avaient pas de liaison avec Cassini car la sonde regardait Titan pour faire ses observations. Le signal fut à nouveau acquis à 3h25 heure européenne. Pour parcourir les 2,1 milliards de km, les photos ont mises 1h14. C’est le mardi 26 à 18h44 heure européenne que Cassini est passée au plus près de Titan à la vitesse de 21 800 km/h.

Lors du survol 11 instruments sur 12 étaient opérationnels. 10 instruments ont renvoyé des données. Les techniciens travaillent sur le soft pour trouver les raisons du mauvais fonctionnement du spectromètre infrarouge. L’équipe est confiante que les survols suivants de Titan leur permettront de recueillir les informations manquantes du 27 octobre.

Les premières analyses des images transmises lors du survol à "basse altitude" à 1 174 km prouve que Titan a perdu beaucoup de son atmosphère originelle. Des détails jamais observés ont été remarqués. " Titan a une diversité incroyable, " a déclaré le Dr. Dennis Matson, scientifique de la mission de Cassini-Huygens au JPL de Pasadena. La surface semble avoir été formée par des processus géologiques multiples. Bien que quelques traits caractéristiques circulaires puissent être vus, aucun ne peut être définitivement identifié comme cratères d’impact. C’est un environnement inconnu. C’est un endroit très différent et cela prendra un certain temps à démêler et remettre les morceaux en place.

Cassini montre la surface et l’atmosphère de Titan sur une gamme des longueurs d’onde infrarouges de 8 à 5,1 microns, à une altitude de 450 000 km.

Titan fascine car c’est le seul satellite connu dans le système solaire pour avoir un atmosphère obscure qui pourrait être semblable à celle qui a existé sur la jeune Terre avant l’apparition de la vie.

Les scientifiques ont été intrigués par les données du spectromètre de masse qui a révélé que l’atmosphère de Titan a plus d’isotope lourd d’azote, comparé aux formes plus légères. Ils pensent que lorsque les molécules d’azote se sont évaporées au-dessus de l’atmosphère, la forme plus légère a été éjectée au loin avec une plus grande efficacité que la forme plus lourde.

Cette soupe épaisse peut être remuée par le champ magnétique de Saturne, les pluies de méthane, les vents glacials et même la tectonique extérieure. Pendant la rencontre de Cassini avec Titan, toutes ces stratégies furent évoluées par étapes pour obtenir des vues toujours plus détaillées.

Quand la mission a débuté, le radar était le seul instrument capable de pénétrer, à distance, les épais nuages de Titan. Lorsque la mission débuta, il est apparu de plus en plus clairement que les instruments visuels contribueraient également à répondre aux questions principales que pose Titan.

A première vue, la direction ou les marques des traits extérieurs sont les plus surprenants. Ces traînées peuvent indiquer les effets de l’épaisse atmosphère sur la surface de Titan. Est-ce un décapage ? Est-ce que cet exemple montre des vents de fines poussières, tout comme les vents ont modelé la surface de Mars ?

L’approche de Titan, qui a un diamètre de 5150 kilomètres et semble encore plus grand en raison de son atmosphère, avait une taille apparente de 68.6°, dépassant de loin le champ visuel du sous-ensemble d’imagerie scientifique (ISS). L’approche de Cassini-Huygens s’est effectuée du côté jour.

L’ image ci-dessus montre Titan aux longueurs d’ondes ultraviolettes et infrarouges. Elle est construite à partir de quatre images acquises par différents filtres de couleur. Les couleurs rouges et vertes représentent les longueurs d’onde infrarouges où le méthane atmosphérique absorbe la lumière. Ces couleurs indiquent un hémisphère nord (plus rouge) plus lumineux. Le bleu représente les longueurs d’onde ultraviolettes et montre l’atmosphère élevée et des nuages isolés. La résolution est de 6,4 kilomètres par Pixel.

Titan a une atmosphère colossale se prolongeant sur des centaines de kilomètres au-dessus de la surface, visible en bleu autour du bord. Les variations marquées de l’éclat sur la surface de Titan (et les nuages près du pôle du sud) sont évidentes en infrarouge.

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Titan
Voici la photo la plus détaillée prise à la distance de Saturne.

- L’approche de Titan, qui a un diamètre de 5150 kilomètres et semble encore plus grand en raison de son atmosphère, avait une taille apparente de 68.6°, dépassant de loin le champ visuel du sous-ensemble d’imagerie scientifique (ISS). L’approche de Cassini-Huygens s’est effectuée du côté jour.

- L’ image ci-dessus montre Titan aux longueurs d’ondes ultraviolettes et infrarouges. Elle est construite à partir de quatre images acquises par différents filtres de couleur. Les couleurs rouges et vertes représentent les longueurs d’onde infrarouges où le méthane atmosphérique absorbe la lumière. Ces couleurs indiquent un hémisphère nord (plus rouge) plus lumineux. Le bleu représente les longueurs d’onde ultraviolettes et montre l’atmosphère élevée et des nuages isolés. La résolution est de 6,4 kilomètres par Pixel.

2La grande surprise2

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Titan en vraies couleurs (juin et juillet 2004 par Cassini)
Malgré les images de la surface de Titan prises par la sonde Cassini, le satellite reste inobservable pour l’oeil humain. Des images prises par la caméra à angle étroit avec des filtres de couleur rouge, vert et bleu ont été combinées pour créer cette vue en vraies couleurs. Dans ces images prises dans les longeurs d’ondes visibles, le brouillard photochimique de Titan, riche en matériau organique, crée une douce lueur orange autour du satellite. La sonde Cassini emporte des filtres spectraux specialement conçus pour pouvoir percer le voile entourant Titan. De plus, la sonde Huygens accrochée à Cassini descendra à travers l’atmosphère au début de 2005, pour nous donner une vision rapprochée de cette mystérieuse lune orange. Les images qui ont servi à constituer cette vue en couleurs ont été obtenues sous un angle Soleil-Titan-sonde, ou phase, de 67 degrés et depuis une distance d’environ 13,1 millions de km le 10 juin 2004. L’échelle de l’image est d’environ 79 km par pixel.

Les chercheurs sont face à un mystère important. Il y a une énorme formation de nuage au-dessus du pôle du Sud faisant plus de 1 000 kilomètres de large. Ce n’est pas une surprise ; les scientifiques s’attendaient à en trouver. Mais ils s’attendaient à trouver du méthane et ce n’en est pas.

Il y a une certaine quantité de méthane dans l’atmosphère de Titan. Ce gaz avait été effectivement détecté il y a des années par les sondes Pioneer 11 à 356 000 km en septembre 1979, puis lors d’un survol de Voyager 1 le 12 novembre 1980 à 6 490 km et lors du passage en coup de vent de Voyager 2. Ainsi quand les récentes images de l’observatoire Keck à Hawaï ont montré des nuages au pôle Sud de Titan, les scientifiques ont tout simplement supposé que c’étaient des nuages de méthane. Selon leur modèle, Titan est si froid que le méthane pourrait former des mares sur sa surface. En toute logique, quand ce liquide est chauffé par le Soleil, il s’évapore, formant des nuages.

A partir de l’eau, les nuages terrestres suivent le même processus. Le Soleil chauffe l’océan, l’eau s’évapore et les nuages se forment dans l’atmosphère. Sur Titan, le pôle Sud regarde en permanence le Soleil (stabilisation par gradient de gravité), il en reçoit une plus grande quantité, en ce moment. Ainsi beaucoup de nuages au-dessus du pôle du Sud s’adapte parfaitement au modèle - si les nuage sont fait de méthane.

Mais, selon des données recueillies par Cassini, les particules qui composent le nuage sont trop grandes pour être du méthane. Chris McKay, un planétologue au NASA Ames Research Center à Moffett Field, Californie, ne peut pas y croire. Comme ses collègues, il voudrait savoir à quoi cela correspond. C’est comme si les nuages terrestres n’étaient constitués d’eau. Si ces nuages ne sont pas constitués de méthane, il est possible que beaucoup de théories sur Titan, s’effondrent. Et pourquoi sont-ils là ?

Une possibilité d’éthane est avancé. Mais l’éthane est un produit photochimique créé dans la haute atmosphère et qui tombe en pluie. Ainsi Chris McKay ne comprend pas qu’un énorme nuage d’éthane apparaisse au pôle du Sud. "Une autre possibilité," dit-il "c’est une certaine sorte de substance organique. Peut-être une sorte de polymère organique, essentiellement des particules plastiques ou de petites boules de mousse de polystyrène. Qui sait ? ". Avec l’éthane, celles-ci se formeraient dans la haute atmosphère. Il n’y a aucune raison connu sur la formation d’un nuage massif au-dessus du pôle Sud.

Il est possible les particules débutent comme méthane, créées selon les modélisations terrestres, puis se seraient déplacées dans la haute atmosphère. Elles y furent enduites avec d’autres substance, peut-être de l’ éthane. Le dépouillement des données spectrales de Cassini, ainsi que des expériences dans les laboratoires terrestres, devraient permettre aux scientifiques d’éclaircir le mystère, mais cela prendra un certain temps.

En attendant, sur la surface de Titan, un autre mystère est dévoilé. Les images récentes ont révélé des détails étourdissants, jamais observés auparavant. Mais pour Caroline Porco, responsable du sous-ensemble d’imagerie scientifique, ils ne savent pas ce qu’ils regardent. Le "nous ne savons pas" s’applique à la surface et à la topographie.

La composition devrait être relativement facile, en utilisant des données de cartographie du spectromètre dans le visible et l’infrarouge de Cassini (VIMS). Différents matériaux reflètent, selon leur nature, à différentes longueurs d’onde. Chaque pixel capturé par le VIMS enregistre la lumière réfléchie à chacune des 352 fréquences différentes. Certaines de ces fréquences sont détectées par l’oeil humain (vert = 550 nm), d’autres le sont dans l’infrarouge, au-delà de 600 nm. En analysant ces fréquences, les scientifiques trouvent la composition. L’analyse requiert des heures de calcul sur ordinateur pour assortir avec les spectres observés en mémoire dans les librairies terrestres. les résultats prendront plusieurs jours.

La topographie de Titan sera un gros morceau, très difficile à résoudre. En raison de la couche globale de brume, car aucune ombre sur la surface n’est visible, ce qui empêche de déduire des images et ce dont elles sont composées. Il peut y avoir des vallées ou des montagnes ou bien rien que des plaines. Pour l’instant rien ne permet de décider.

Titan est comme Mars et les satellites glacés de Jupiter, qui possèdent une fine atmosphère. Mais les techniques d’interprétation sur les corps sans atmosphère sont différentes. Pour l’instant seules les mesures pourront définir les prochaines explorations. C’est le même problème que les scientifiques ont rencontré avec Vénus. Seule la radarcartographie de Magellan a permis de connaître sa surface. Mais ce sont les explorations précédentes qui permirent la mise au point de Magellan afin de poser les bonnes questions pour obtenir les bonnes réponses.

Nous sommes au début d’une aventure de 4 années, avec 44 survols de Titan dont 2 à 950 km, soit 100 km plus bas que le 26 octobre. Beaucoup d’images stéréoscopiques seront prises. Toutes ces mesures et collectes de données vont donner du travail aux chercheurs pendant de nombreuses années.

Original Source : NASA/JPL/SSI News Release

[* A SUIVRE ...*]


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- Sur ce site : informations sur la mission Cassini-Huygens et la sonde Huygens.



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1 Message

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    [ Titan ] Mystèrieuse lune orange...

    29 juin 2006 12:27

    Bonjour,

    Toutes les planètes et lunes non artificielles sont creuses, et les 2 plus grandes ouvertures sont aux pôles. ce qui brille aux pôles, et aussi la vision des aurores bauréales, c’est la lumière du "solieil" interne de l’astre en fait.

    Cette déclaration est très sérieuse.

    Je suis Jérôme Gorriz du groupe OVNI007.COM

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