Les lacs et les dunes sur Titan

Publié par Michel,
Source et illustrations: NASA / JPLAutres langues:
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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.

Les images radar, traduites en nuances de noir et blanc, n'indiquent qu'une plus ou moins bonne réflexion des ondes 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, mais est très accidentée et irrégulière. A l'inverse, 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 de la plus grosse lune de Saturne. Cette image a été réalisée le 22 juillet 2006, par le radar de Cassini en mode SAR (voir aussi notre news).


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Les caractéristiques du relief 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 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 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 semblerait être un cratère 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. 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.

...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 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 formant les rayures sombres et claires soient de nature différente. 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 froid et lointain.

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