Les lacs et les dunes sur Titan
Publié par Michel le 14/01/2007 à 00:00
Source et illustrations: NASA / JPL
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 (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois frontière physique, et est souvent abusivement confondu avec...) de Titan (Cliquez sur l'image pour une description) avec une résolution meilleure que le kilomètre (Le mètre (symbole m, du grec metron, mesure) est l'unité de base de longueur du Système international. Il est défini comme la distance parcourue par la lumière dans le vide...).

Les images radar (Le radar est un système qui utilise les ondes radio pour détecter et déterminer la distance et/ou la vitesse d'objets tels que les avions, bateaux, ou encore la pluie. Un émetteur envoie des ondes radio, qui...), traduites en nuances de noir et blanc (Le noir et blanc sont considérés ou non comme des couleurs selon la discipline qui en parle : imprimerie, photographie, physique, peinture, théorie...), n'indiquent qu'une plus ou moins bonne réflexion des ondes (Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation réversible de propriétés physiques locales. Elle transporte de l'énergie sans transporter de matière.) radar. Une surface est lumineuse si elle renvoie bien les ondes, soit parce que la surface présente une pente dirigée vers l'émetteur, soit parce que la surface est plane (La plane est un outil pour le travail du bois. Elle est composée d'une lame semblable à celle d'un couteau, munie de deux poignées, à chaque extrémité...), mais est très accidentée et irrégulière. A l'inverse (En mathématiques, l'inverse d'un élément x d'un ensemble muni d'une loi de composition interne · notée multiplicativement, est un élément y tel que x·y = y·x = 1, si 1 désigne...), une zone est sombre si elle ne renvoie pas les ondes radar, soit parce qu'il s'agit d'une pente non dirigée vers émetteur, soit parce que c'est une zone particulièrement lisse et plate.

Des lacs...

L'image ci-dessous montre la totalité de scène dans laquelle des lacs d'hydrocarbure ont été découverts sur Titan, à proximité du pôle Nord (Le pôle Nord géographique terrestre, ou simplement pôle Nord, est le point le plus septentrional de la planète Terre. Il est...) de la plus grosse lune (La Lune est l'unique satellite naturel de la Terre et le cinquième plus grand satellite du système solaire avec un diamètre de 3 474 km. La distance moyenne séparant la Terre de la Lune est de 384 400 km (soit un...) de Saturne. Cette image a été réalisée le 22 juillet 2006, par le radar de Cassini (La mission Cassini-Huygens 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...) en mode SAR (voir aussi notre news (NeWS est un système de fenêtrage conçu par James Gosling (qui a contribué à Java) et introduit par Sun Microsystems à la fin des années 1980 n'a pas connu de...)).


Cliquer sur l'image pour l'agrandir (Attention: 18991x1920 pixels ; 5,1 Mo)

Les caractéristiques du relief (Le relief est la différence de hauteur entre deux points. Néanmoins, ce mot est souvent employé pour caractériser la forme de la surface de la Terre.) les plus saisissantes sont les lacs, ces secteurs sombres, certains circulaires, d'autres plus irréguliers, de nombreux possédant des rivages apparent escarpés, la plupart se situant au nord (Le nord est un point cardinal, opposé au sud.) du 70ème parallèle. Les formes de lacs les plus convaincantes se situent dans la partie la plus étroite au centre de la scène, qui correspond aux latitudes les plus élevées. A cet endroit, de courts canaux aboutissent aux lacs, et des zones plus lumineuses indiquent soient des lacs asséchés, soit ce qui pourrait être vu à travers un liquide (La phase liquide est un état de la matière. Sous cette forme, la matière est facilement déformable mais difficilement compressible.) transparent.

L'image montre également l'importante diversité des caractéristiques de surface rencontrées à différentes latitudes. Sur la gauche de l'image (20° nord, 142° ouest) une caractéristique circulaire d'environ 75 kilomètres de diamètre (Dans un cercle ou une sphère, le diamètre est un segment de droite passant par le centre et limité par les points du cercle ou de la...) semblerait être un cratère ( Pour le cratère d'origine volcanique, voir Cratère volcanique Pour le cratère d'origine météoritique, voir Cratère d'impact Pour le cratère formé à la suite d'un effondrement d'origine...) d'impact ou une caldeira volcanique. Plus à droite (vers le Nord), d'autres formes circulaires moins distinctes sont observées, probablement quelques lacs asséchés, suivies de terrains pourvus d'arêtes où apparaissent des canaux sinueux sombres ou des vallées. Les lacs sombres commencent à se présenter ensuite (à environ 70° Nord), les plus distincts se situant au milieu de la scène, où le "film" est le plus proche du pôle pour redescendre ensuite vers le sud (Le sud est un point cardinal, opposé au nord.). Plus loin sur la droite, des lacs apparemment secs et des canyons commencent à dominer, et la région devient plus complexe et accidentée. A l'extrême droite, des dunes semblables à celles déjà observées par Cassini se mêlent avec des caractéristiques plus lumineuses. Le "film" se termine en 13° Nord et 347° Ouest (L’ouest est un point cardinal, opposé à l'est. C'est la direction vers laquelle se couche le Soleil à l'équinoxe, le couchant (ou ponant).).

...et des dunes

Les deux images ci-dessous, réalisées le 11 décembre 2006 (à gauche) et le 29 octobre 2005 (à droite), représentent deux vues d'une même zone de dunes située à environ 9,4° Sud et 290° Ouest.


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Les images ont été saisies en mode SAR par le radar de Cassini et ont une résolution d'approximativement 500 mètres. Le nord est en haut, et chaque image couvre une surface d'environ 400 sur 275 kilomètres. Les images diffèrent seulement par le fait que l'instrument "éclairait" les dunes suivant les orientations différentes. Agissant en quelque sorte comme un appareil-photo muni d'un flash, le radar envoie des impulsions micro-onde (Les micro-ondes sont des ondes électromagnétiques de longueur d'onde intermédiaire entre l'infrarouge et les ondes de radiodiffusion. Le terme de micro-onde provient du fait que ces ondes ont une longueur...) et élabore une image à partir de celles qui lui reviennent. C'est un peu comme si "l'appareil-photo" et le "flash" étaient situés sur la gauche pour l'image de gauche et au-dessus pour l'image de droite.

Les différences les plus visibles sont observées dans la grande caractéristique lumineuse au centre des deux images. Sur l'image de gauche, son rebord gauche est plus lumineux, soulignant des pentes plus escarpées. Encore plus à gauche, les dunes sont plus nettement définies sur l'image de droite. Mais comme les dunes sont visibles sur les deux images, il est probable que les matériaux (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets.) formant (Dans l'intonation, les changements de fréquence fondamentale sont perçus comme des variations de hauteur : plus la fréquence est élevée, plus la hauteur perçue est haute et inversement. Chaque...) les rayures sombres et claires soient de nature différente (En mathématiques, la différente est définie en théorie algébrique des nombres pour mesurer l'éventuel défaut de...). Des études plus détaillées sur la façon dont les matériaux sur Titan reflètent et dispersent les ondes sous différents angles donnent des indices sur les divers matériaux qui pourraient exister sur ce monde (Le mot monde peut désigner :) froid (Le froid est la sensation contraire du chaud, associé aux températures basses.) et lointain.

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