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Titan

Titan lune de Saturne

   Catégorie : lunes
Mise à jour 01 juin 2013

Titan, principale lune de Saturne, est le deuxième plus grand satellite du Système Solaire.
Le diamètre de Titan est de 5 150 km, en comparaison, celui de la Terre est de 12 756,28 km.
Dans son épaisse atmosphère, le spectromètre infrarouge de Cassini a observé un gigantesque système de nuages recouvrant le pôle Nord de Titan.
Titan est le seul satellite du Système Solaire à posséder une épaisse atmosphère d'azote (diazote) et de nuages de méthane, au sein de laquelle on peut observer une météorologie très active (évaporation, formation de nuages, précipitations de méthane).
Son atmosphère est 10 fois plus dense que l'atmosphère terrestre et reçoit 100 fois moins d'énergie solaire, sa température moyenne est d'environ -180°C.
Titan possède, comme la Terre, des saisons très marquées du fait de la forte inclinaison de son axe de rotation. Dix fois plus éloignée du Soleil que la Terre, Titan met 29 ans pour faire le tour du Soleil. Ses saisons durent environ 7 ans.
L'étude de Titan dans les années à venir, pourrait nous révéler de belles surprises concernant les chemins inimaginables, que la vie peut emprunter. 

 Titan lune de Saturne

Image : Vue de Titan par la sonde Cassini, le 26 octobre 2004. Cette mosaïque de 9 images montre des variations d'éclat de la surface de Titan et des nuages lumineux de méthane, près du pôle sud. La région la plus lumineuse du côté droit et la région équatoriale portent le nom de Xanadu.

 
TitanSaturn VI
  
Diameter 5 152 ±2 km
Mass1.3452×1023 kg
Discovery dateMarch 25, 1655
Discovered byChristian Huygens
Periapsis1 186 680 km
Apoapsis1 257 060 km
Semi-major axis1 221 870 km
Rotation periodsynchronous with Saturn
Orbital period15.945 d
Albedo0.22
Inclination0.34854° to Saturn's equator
Eccentricity0.0288
Surface pressureTitan 146.7 kPa
Earth 101.3 kPa
Stratosphere98.4% nitrogen (N2)
1.4% methane (CH4)
Lower troposphere95.4% nitrogen (N2)
4.9% methane (CH4)

Les mers de Titan

    

Comme ses lacs, les mers de Titan, aux rivages escarpés, sont probablement constituées de méthane et d'éthane liquide.
Une de ses surfaces liquides s'étend sur 100 000 kilomètres carrés, le lac supérieur l'un des plus grands sur Terre mesure 82 000 kilomètres carrés.
De vastes étendues liquides ont été observées par le radar de la sonde spatiale Cassini le 22 février 2007, ce qui fournit un indice fort sur l'existence de mers sur la plus grosse lune de Saturne (voir ci-contre).
L'analyse des données radar de ces images laisse par ailleurs supposer des profondeurs pouvant atteindre plusieurs dizaines de mètres.
Pour ces raisons, les scientifiques ont décidé de classifier ces surfaces en tant que mers.
Les plus grandes mers liquides se situent aux latitudes les plus élevées de Titan, la plupart se situant au Nord du 70ème parallèle de ce monde froid et lointain.

 

Cette lune pourrait abriter des formes de vie. Titan est un objet géologiquement riche mais sa température moyenne atteint -180°C. Il se pourrait que la vie se développe dans les hydrocarbonés (méthane et éthane) liquides. Les processus chimiques, qui sur Terre sont à l'origine des matériaux pré-biologiques et qui ensuite font partie de la vie, peuvent exister de la même façon sur Titan s'il y a quelque part, de la chaleur.

Image : L'instrument radar de la sonde spatiale Cassini est un système hyper-fréquences qui permet d'étudier la surface de Titan à travers son atmosphère opaque. Cet instrument fonctionne en mode radiomètre, scatteromètre, altimètre et imageur SAR (Synthetic Aperture Radar).
C’est ce dernier mode qui permet d'observer la surface de Titan avec une résolution meilleure que le kilomètre.

 mers de Titan lune de Saturne

La surface de Titan

    

Le 14 janvier 2005, après un voyage de sept ans à travers le Système Solaire, le vaisseau spatial Cassini, est descendu dans l'atmosphère de Titan, pour atterrir sur sa surface avec succès.
« C’est un grand accomplissement pour l'Europe et ses associés américains dans cet effort international ambitieux d'explorer le système Saturnien, » a dit Jean-Jacques Dordain, le Directeur général de l'ESA.
A 11:13 CET, la sonde Huygens a commencé sa descente par les couches brumeuses de nuage à une altitude d'environ 1270 km. Pendant les trois minutes suivantes Huygens a dû ralentir de 18 000 à 1 400 km par heure. Un parachute l'a alors ralenti à moins de 300 km par heure. À une hauteur d'environ 160 km les instruments scientifiques de la mission ont été exposés à l'atmosphère de Titan. À environ 120 km, le parachute principal a été remplacé par un plus petit, pour achever la descente, avec un atterrissage attendu à 13:34 CET. Les paysages de Titan présentent des similitudes avec ceux de la Terre, a expliqué Martin G. Tomasko, en charge du DISR, l’instrument qui a pris les images.
Brouillards, traces de précipitations, érosions, abrasion mécanique, réseaux de chenaux de drainage, systèmes fluviaux, lacs asséchés, paysages côtiers et chapelets d’iles : les processus physiques qui ont façonné Titan sont très proches de ceux qui ont modelé la Terre.
Les matériaux, en revanche, sont plus «exotiques», Martin Tomasko de l'ESA. Puisque l'eau (H20) y est remplacée par du méthane (CH4), qui peut exister sous forme liquide ou gazeuse à la surface de Titan. Quand il pleut, ce sont des précipitations de méthane mêlées de traces d'hydrocarbures qui se déposent sur le sol.

 surface de Titan lune de Saturne

Image : un extrait de la bande son, captée par Huygens, à la surface de Titan astronoo.com

 

Des pluies seraient d’ailleurs tombées «dans un passé peu éloigné» précise encore Martin Tomasko, le 21 janvier 2005. Titan possède donc bien une atmosphère uniforme faite de différents gaz (méthane, azote,...), sur son sol gelé à -180 °C, il y a une activité cryovolcanique, des rivières et de l'eau en abondance et d'innombrables galets de glace gros comme des automobiles.

Image : La surface de Titan, photographiée par la sonde européenne Cassini Huygens le 14 janvier 2005. Crédit Esa, en partenariat avec la NASA, JPL, University of Arizona.
Image prise pendant la descente de la sonde  à la surface de Titan. Ci-dessous, une vidéo simulée, à partir des images de Huygens, de la descente de la sonde à travers l'atmosphère épaisse et opaque de Titan.

Thétis derrière Titan

    

Ces deux lunes de Saturne l'une derrière l'autre ont été capturées par la sonde spatiale Cassini.
Quel est l'astre en arrière plan derrière Titan ?
C'est Téthys, une autre lune de Saturne.
La sonde spatiale Cassini, à la fin de l’année 2009, a ainsi immortalisé cette lune glacée, fortement cratérisée alors qu’elle passait derrière l’épaisse atmosphère de Titan.
On y distingue parfaitement Odysseus, le plus grand cratère (450 km de large) de Téthys dont le diamètre fait environ 1000 km.
Titan avec son diamètre de 5100 km révèle ici en premier plan, son opaque atmosphère orange, ainsi que son étrange couche de brume bleue qui nimbe sa haute atmosphère.
Lorsque cette image a été prise, Téthys se trouvait deux fois plus loin de Cassini que Titan. Téthys était à environ 2 millions de kilomètres.

 

A la fin de l'année 2004, Cassini a largué la sonde européenne Huygens sur Titan.
La sonde s’est posée Le 15 janvier 2005 et a offert à l’humanité les toutes premières images de la surface de la seule lune du système solaire connue pour être partiellement couverte de lacs d’hydrocarbures.

Image : La sonde spatiale Cassini permet d'étudier la surface de Titan à travers son atmosphère opaque.

 Téthys derrière Titan vue par la sonde spatiale Cassini

Les deux plus grosses lunes de Saturne

    

Sur cette image des deux plus grands satellites de Saturne, a été réalisée par la sonde spatiale Cassini.
La lune Rhéa, semble plonger sur Titan, principale lune de Saturne et deuxième plus grand satellite du Système Solaire.
Saturne se trouve du côté des faces éclairées des deux lunes.
Le diamètre de Rhéa est de 1528 km, alors que celui de Titan est de 5150 km.
La photo a été réalisée en lumière bleue grâce au téléobjectif équipant Cassini, le 10 novembre 2009.
La mission Cassini-Huygens La mission Cassini-Huygens est une mission conjointe de la NASA, de l'Agence spatiale européenne et de l'Agence spatiale italienne dont le but principal est d'explorer Saturne et ses satellites, en particulier Titan. L'idée de cette mission remonte à 1982. La durée totale de la mission est estimée à 11 ans, du lancement le 15 octobre 1997 jusqu'en 2008. La sonde Cassini-Huygens est composée de l'orbiteur Cassini, équipée au total de 12 instruments, et de l'atterrisseur Huygens, équipé de 6 instruments. Début 2004, la sonde est entrée en orbite autour de Saturne et le 14 janvier 2005, l'orbiteur s'est posé sur Titan. est une mission spatiale automatique réalisée en collaboration par le Jet Propulsion Laboratory (JPL), l'Agence spatiale européenne (ESA) et l'Agence spatiale italienne (ASI). Son objectif est l'étude de la planète Saturne et de plusieurs de ses satellites, dont Titan. Elle a atteint Titan le 14 janvier 2005.

 

Image : Sur cette image prise le 10 novembre 2009, Rhéa se trouve devant Titan. La photo a été réalisée en lumière bleue grâce au téléobjectif équipant Cassini.
La sonde se trouvait alors à environ 1,1 million de kilomètres de Rhéa et à 2,3 millions kilomètres de Titan.
La résolution sur l'image originale est de 7 kilomètres sur Rhéa et de 14 kilomètres sur Titan.

 titan et rhéa lunes de saturne

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