La mission Cassini-Huygens a révélé sur Titan, le plus grand satellite de Saturne, l'existence de mers probablement constituées de méthane, d'éthane et de diazote. Détecté en 2013, un phénomène jusqu'alors inexpliqué laissait apparaître puis disparaître des régions de surbrillance dans la mer
Ligeia Mare, selon les images rapportées par le
radar de l'
orbiteur Cassini.
Fig. 1: Image radar de la mer Ligeia Mare qui se situe dans la région polaire nord de Titan. Sur la gauche, des images de la région indiquée par le carré "Inset area" sont reportées. Réalisées lors de "flybys" de Cassini allant d'avril 2007 à janvier 2015, ces images montrent clairement l'apparition, puis la disparition, d'une "Magic Islands" à la surface de Ligeia Mare. Crédits: NASA/JPL-Caltech/ASI/Cornell
Ce mystérieux phénomène surnommé "Magic Islands" a finalement trouvé une explication. Une équipe internationale, menée par un chercheur du Groupe de spectrométrie moléculaire et atmosphérique (CNRS /
Université de Reims) vient de montrer que le
mélange diazote -
méthane - éthane est instable aux pressions et températures attendues dans les profondeurs de Ligeia Mare.
D'après la circulation hydrodynamique de cette mer, un brassage de
liquide se produit entre la surface et les profondeurs. Une partie du mélange de surface, riche en diazote, atteint ainsi les profondeurs qui contiennent plus d'éthane. Les liquides se séparent alors sous l'effet de la
pression, et le diazote gazeux remonte à la surface. Ces bulles de diazote sont formées à une profondeur comprise entre 100 et 200m et peuvent atteindre un
diamètre de quatre centimètres. Au gré de la
météorologie marine de Titan, ce phénomène peut s'étendre sur des pans de mer de plusieurs centaines de
kilomètres carrés. Selon l'étude publiée dans
Nature Astronomy, cette effervescence reste éphémère, ce qui explique qu'elle ne soit pas systématiquement détectée par le radar de Cassini.