Du méthane sur Titan

09.04.2008

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Du méthane dans l'atmosphère de Titan :

La sonde Cassini et l'atterrisseur Huygens ont montré que le méthane joue un rôle important sur Titan, satellite de Saturne. D'un point de vue météorologique, il est l'équivalent à l'eau sur la Terre. Comme Cassini et Huygens n'ont pas détecté de mers d'hydrocarbures à sa surface, les chercheurs s'interrogent sur la provenance et l'histoire de ce gaz.

· Dans un premier temps, au cœur de Titan, un noyau de silicate se forme avec au-dessus un océan d'eau et d'ammoniac recouvert d'une couche de clathrate, cristal de glace emprisonnant du méthane. Une première partie du méthane est libérée dans l'atmosphère juste après la formation du noyau rocheux. · Un second épisode de dégazage se produit quant le noyau est suffisamment chaud pour initier une convection thermique. La couche externe de clathrate s'amincit à chacun de ces épisodes. · Enfin, le satellite subit un refroidissement global et une cristallisation de son océan interne accompagnée de mouvements convectifs dans la croûte de glace. Les anomalies thermiques ainsi créées déstabilisent les clathrates restants qui se dissocient et libèrent le méthane. A chacun des épisodes se produisant à un intervalle de 2 milliards d'années et durant quelques centaines de millions d'années, le méthane libéré des clathrates peut s'échapper par les failles de la croûte de Titan et par cryo-volcanisme être injecté dans l'atmosphère.
Les futurs survols de Titan par la sonde Cassini devrait, si cette hypothèse est exacte, observer des édifices cryo- volcaniques et, avec de la chance, détecter des éruptions de méthane.

Cryo-volcanisme :
Ce cryo-volcanisme est dû aux effets de marées engendrés par l'orbite très elliptique de Titan autour de Saturne. Les effets différenciés de l'attraction gravitationnelle de Saturne entraîne une déformation de Titan et son intérieur se réchauffe. Cette augmentation de température déclenche des éruptions volcaniques. La matière, principalement constituée de particules d'hydrocarbures glacées, remonte jusqu'à la surface, entraînant avec elle du méthane sous forme gazeuse et forme ainsi le cryo-volcanisme qui vient d'être observé.

Pour expliquer la présence importante de méthane dans l'atmosphère de Titan, celui-ci étant très instable et se décomposant rapidement, il est nécessaire qu'il soit renouvelé très rapidement, d'où l'hypothèse d'océans d'hydrocarbures. Jusqu'à présent les observations de la sonde Cassini n'ont pas mis en évidence la présence d'océans ou de lacs d'hydrocarbures riches en méthane. La détection de ce cryo-volcanisme pourrait être cet élément de renouvellement du méthane dans l'atmosphère de Titan. Les canaux sombres détectés à la surface de Titan par l'atterrisseur Huygens seraient alors des écoulements d'hydrocarbures consécutifs à des pluies de matière riche en méthane et provenant de ce cryo-volcanisme.

Ce travail est publié dans la revue Nature du 2 mars 2006.