Un rapport de l'Agence Spatiale Européenne (ESA) publié le 20 septembre 2002 indique que les astrobiologistes discutent actuellement à propos de ce que la sonde spatiale Huygens et son atterrisseur pourraient découvrir quand ils seront parachutés sur la surface de Titan. Récemment quelques scientifiques ont commencé à penser que, en redéfinissant la notion vie, en des termes plus larges, ce que nous pouvons trouver sur Titan pourrait être la vie.
Voir aussi Mars, Europe, Ganymède. Fin 2004: la mission Cassini-Huygens survole Titan. Les dernières nouvelles et images sont au bas de cette page. |  |
Huygens sera la première sonde spatiale à se poser sur un monde du système solaire externe. Au début de 2005, elle atterrira sur la surface de la plus grande lune de Saturne, Titan, qui est la seule lune dans le système solaire à posséder une atmosphère épaisse, 50% plus dense que l'atmosphère de la Terre. L'atmosphère de Titan est en effet si épaisse que la surface ne peut pas être vue dans le spectre de la lumière visible. Elle se compose principalement d'azote moléculaire (comme celle de la Terre) avec pas plus de 6% d'argon et de quelques pour cent de méthane. Ce qui est intéressant, c'est qu'il y a également des traces au moins une douzaine d'autres composés organiques (c.-à-d. de l'éthane, du cyanure d'hydrogène, de l'anhydride carbonique) et de l'eau. Les produits organiques sont formés quand le méthane, qui domine dans la haute atmosphère de Titan, est détruit par lumière du soleil. De bien des façons, ces conditions sont semblables aux conditions sur la Terre tôt dans son histoire quand la vie était en train d'apparaître.
La lumière ultraviolette du soleil peut casser les molécules de méthane, ce qui mène à la formation de molécules organiques complexes, ce par quoi les scientifiques entendent des molécules contenant du carbone. Les composés de carbone sont la première étape vers la vie, telle que nous la connaissons sur Terre. La vie, elle-même, est basée sur des molécules de carbone extrêmement compliquées telles que l'ADN. Donc les trouvailles de Huygens pourraient indiquer comment la vie a débutée sur Terre.
Jean-Pierre Lebreton, scientifique en charge du projet Huygens de l'ESA, dit:
"Un des questions principales à laquelle nous espérons répondre est comment le complexe des molécules organiques s'est développé dans l'atmosphère de Titan."
Naturellement, les molécules organiques sont encore loin de la vie elle-même. Et les scientifiques sont encore incertains au sujet de la différence entre la vie et la non-vie. Aucune définition satisfaisante n'a été trouvée jusqu'ici. N'importe quelle tentative de définir les caractéristiques de la vie exclut certains types de vie connues ou inclut certains objets inanimés. En recherchant une définition appropriée de la vie, il y a une propriété sur laquelle tous les scientifiques semblent d'accord: toute vie a besoin d'énergie pour soutenir son métabolisme. Par exemple, les plantes emploient la lumière du soleil, tandis que les animaux tirent leur énergie de molécules organiques dans la nourriture qu'ils mangent. Ceci se produit non seulement dans ces organismes de haut niveau, mais également pour les formes les plus simples de la vie sur Terre, les microbes. Les microbes sont des organismes unicellulaires qui capturent leur énergie vitale à partie d'un choix très grand de réactions chimiques inorganiques. De tels métabolismes chimiques sont si différents de ceux des animaux et les plantes de la terre, que des exobiologistes se demandent maintenant si la vie pourrait surgir dans n'importe quel endroit qui peut soutenir un réseau riche de réactions chimiques, comme sur Titan. D'ailleurs, sur Terre, les microbes se sont adaptés à des conditions environnementales extrêmes. C'est pourquoi les scientifiques se demandent maintenant si la vie pourrait surgir sur Titan.
Par toutes les normes, Titan est un environnement extrême et hostile à la vie, comme nous le savons. N'importe quelle forme de vie sur Titan devrait être totalement différente de toutes les formes de vie terrestres.
Lebreton dit:
"Les conditions sur Titan ne sont pas proportionnées pour le genre de vie telle que nous l'entendons à l'heure actuelle. Il y fait très froid et il n'y a aucune eau liquide, mais nous devrions être prêts pour des surprises."
Cependant, il y a effectivement un environnement qui pourrait potentiellement comprendre de l'eau liquide sur Titan, et il y a beaucoup de composés organiques. La question de savoir si l'intérieur de Titan est encore chaud n'est pas encore résolue.
Les investigations géologiques et environnementales de Huygens, et les cartographies de la sonde Cassini de l'orbite, pourraient enregistrer des anomalies chimiques ou des structures géologiques curieuses qui justifieraient d'autres recherches d'indicateurs d'une vie possible.
Les images du télescope spatial Hubble ont suggéré qu'un "continent" plus clair énorme existe sur l'hémisphère de Titan qui fait face vers l'avant dans son orbite. Ces résultats ne démontrent pas que des "mers" liquides existent, cependant, seul Titan a de telles grandes régions lumineuses et foncées sur sa surface. Le site de l'atterrissage pour la sonde Huygens a été choisi en partie en examinant ces images. Il sera situé juste "en mer" au large du plus grand "continent" à 18,1 degrés Nord, 208,7 degrés de longitude.
De nouvelles photos, prises avec le télescope Keck depuis le sol de la Terre, ont apporté encore plus d'indication que Titan a un système météorologique dynamique avec des nuages et des orages analogues à la terre mais avec des nuages se composant de méthane plutôt que d'eau.
Les images ont une meilleure résolution que les images précédentes, et quelques scientifiques sont maintenant plus convaincus que le secteur d'aspect continental brillant peut être une grande montagne glacée, entourée par des régions foncées qui pourraient être des mers d'éthane ou des terres en contre-bas reflétées dans le goudron.
Les résultats sont édités dans l'édition du 20 décembre de l'Astrophysical Journal. Les recherches menées par Caltech concernant Titan sont détaillées dans un papier du 19 décembre 2002, dans le journal "Nature."
 Images de Titan par le télescope Keck prises durant trois nuits en décembre 2001. La rangée supérieure montre la troposphere de Titan (l'atmosphère inférieure), qui contient les nuages de méthane nouvellement découverts au pôle sud. Les images dans la rangée inférieure montrent la surface de Titan tournant et les mêmes patterns de nuages de méthane près du pôle sud. Crédit: H.G. Roe, I. de Pater, B.A. Macintosh, C.P. McKay. |
(Traduction non-officielle par l'auteur de ce site.)
Crédits et Contacts
Source: NASA press release
Page web originale:
http://science.nasa.gov/headlines/y2004/04jul_titanrevealed.htm?list1049228
La surface de Titan révéléePerçant le brouillard qui entoure Titan, les nouvelles images de Cassini montrent une surface exotique couverte de matériaux variés. Juillet 4, 2004: Il n'a pas fallu longtemps pour que la sonde spatiale Cassini ne commence à faire des découvertes. En orbite autour de Saturne que depuis quelques jours seulement, Cassini a déjà capturé des images de la lune géante de Saturne, Titan, indiquant des détails de la surface de la lune jamais vus avant. "Bien que les images initiales semblent pâles et difficiles à interpréter, nous sommes heureux de rapporter que nous avons en effet vu la surface de Titan avec une clarté sans précédent," dit Dennis Matson, du JPL, scientifique du programme de la mission internationale Cassini-Huygens.
L'atmosphère dense de Titan est opaque à la plupart des longueurs d'onde, mais les appareils en lumière visible et le spectromètre en infrarouges de Cassini prennent des images aux longueurs d'onde dans lesquelles l'atmosphère est transparente. Les couleurs en proche-infrarouges, environ trois fois plus rouge que l'oeil humain ne peut les voir, indiquent ce qui se trouve sous les nuages. "Nous voyons une surface totalement étrangère," dit Elizabeth Turtle de l'université de l'Arizona. "Il y a des caractéristiques linéaires, des caractéristiques circulaires, des caractéristiques curvilignes. Celles-ci suggèrent une activité géologique sur Titan, mais nous ne savons pas encore vraiment les interpréter. Nous avons un certain travail passionnant ä faire devant nous." En plus de voir à travers les nuages de Titan, le spectromètre visuel et infrarouge peut également détecter des minerais et des produits chimiques spécifiques; c'est la première fois que les scientifiques ont pu tracer la minéralogie de surface de Titan. En utilisant des centaines de longueurs d'ondes différentes, dont beaucoup n'ont été jamais été utilisée auparavant dans la formation d'images de Titan, elles créent une carte globale montrant les distributions des régions riches en hydrocarbure et des secteurs de matériel glaciaire. Dixit Kevin Baines, du JPL, membre de l'équipe scientifique de Cassini: "A certaines longueurs d'onde, nous voyons des régions foncées de glace d'eau relativement pure et des régions plus lumineuses avec un montant beaucoup plus élevé de matériaux qui ne sont pas de la glace, tels que des hydrocarbures simples. C'est différent de ce à quoi nous nous attendions." En outre, il ajoute, "un nuage de méthane est visible au pôle sud. Il est fait de particules exceptionnellement grandes comparées aux particules typiques des brumes de Titan, suggérant une atmosphère dynamiquement active là."
Ci-dessus: Cette suite d'images sur cinq heures, acquises le 2 juillet 2004, illustre l'évolution d'un champ de nuages près du pôle sud de Titan. Les nuages lumineux, censés être composés de méthane, apparaissent en général dans le même secteur où les astronomes basés à terre ont précédemment détecté des nuages. Cassini a également vu des nuages dans cette région pendant son approche de Saturne. Depuis son entrée en orbite, Cassini a également fourni la première vue d'un vaste essaim de molécules d'hydrogène entourant Titan bien au-delà du sommet de l'atmosphère de Titan. L'instrument d'imagerie magnétosphérique de Cassini, premier de ce genre sur toute mission interplanétaire, a fourni des images du nuage énorme balayant avec Titan l'orbite autour de Saturne. Le nuage est si grand que Saturne et ses anneaux y pénètrent. "Le dessus de l'atmosphère de Titan est bombardé par les particules fortement énergiques dans les ceintures du rayonnement de Saturne, et attaque ce gaz neutre," explique Stamatios Krimigis du laboratoire de physique appliquée de John Hopkins, investigateur principal pour l'imagerie magnétosphérique. "De fait, Titan perd graduellement du matériel à partir du sommet de son atmosphère, et ce matériel est traîné autour de Saturne." A droite: entourant Titan, un nuage globulaire de gaz d'environ 70.000 kilomètres de diamètre. [image de synthèse] Ces premières images de Titan et ses environs sont justes un avant goût de ce qui est à venir. "Nous attendons avec intérêt le futur, des survols et une utilisation beaucoup plus rapprochée du radar pour des niveaux de détail beaucoup plus élevés," notes Dennis Matson. L'étude de Titan, la plus grande lune de Saturne, est un des buts principaux de la mission Cassini-Huygens. Titan peut préserver dans son froid beaucoup de composés chimiques qui ont précédé la vie sur terre. Le survol de vendredi à une distance plus proche de 339.000 kilomètres a fourni la meilleure vue de Titan par Cassini jusqu'ici, mais au cours des quatre années à venir, la sonde spatiale exécutera 45 survols de Titan d'aussi près qu'approximativement 950 kilomètres. Ceci permettra de tracer à haute résolution la surface de la lune avec un radar, qui peut voir à travers la brume opaque de la haute atmosphère de Titan. En janvier 2005, la sonde Huygens qui est maintenant attachée à Cassini descendra à travers l'atmosphère de Titan jusqu'à la surface. |
Titan est le quinzième des satellites connus de Saturne et le plus grand:
| Orbite: | 1,221,830 km de Saturne |
|---|---|
| Diamètre: | 5150 km |
| Masse: | 1.35e23 kg |
| Desnité de l'atmosphère: | 1.5 bar (50% de plus que l'atmosphère terrestre) |
| Période (en jours): | 15.95 |
La NASA publie dans son Photojournal un balayage radar de la surface de Titan:
http://photojournal.jpl.nasa.gov/jpeg/PIA06992.jpg
L'ESA publie cette nouvelle photographie en fausse couleur:
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Source ESA, http://www.esa.int/SPECIALS/Cassini-Huygens/SEMIRJ0A90E_0.html
Les premières images prises lors de l'arrivée sur Titan de la sonde Huygens de l'ESA le 14 janvier 2005:
| Un des premières images parmi 300, elle a été prise d'une altitude de 16,2 kilomètres avec une résolution d'approximativement 40 mètres par pixel pendant la descente de la sonde. L'ESA dit: "elle montre apparemment des chenaux de déversement tronqués menant à une côte." |
| Prise à une altitude de 8 kilomètres avec une résolution de 20 mètres par pixel. L'ESA dit: "elle montre ce qui pourrait être le site d'atterrissage, avec des lignes côtières et des frontières entre des terres élevées et des plaines inondées." |
| Image brute par la caméra DISR après que la sonde soit descendue dansr l'atmosphère de Titan. Elle montre la surface avec des blocs de glace répandus aux alentours. L'ESA indique que la taille et la distance des blocs seront déterminées quand l'image sera correctement traitée. |
Source ESA, http://www.esa.int/
Huygens a atteri après une descente plus agitée que prévu à ce qui semble être un rivage d'un grand corps de liquide, probablement du méthane. Le point d'atterrissage semble être à quelques mètres sur un terrain gelé près de ce rivage, terrain qui semble être une mince croûte dure au-dessus d'un terrain plus souple à consistance boueuse.
La surface de Titan est clairement variée, montrant des montagnes, des rivages, de l'érosion par des liquide, et des fleuves découpés par quelque liquide indéterminé.
Les scientifiques à l'ESA essayent actuellement de déterminer le point géographique exacte où la sonde a atterri, la vitesse de vent, et la composition chimique de l'atmosphère.
Un scientifique a commenté que la porte reste ouverte quant à la possibilité de formes de vie exotiques sur le satellite d'un froid extrême, parce que la surface de Titan a été géologiquement en activité et peut être toujours en activité aujourd'hui.
"Cela semble récent," a-t-il dit. "Il n'y a pas de cratères ou ces choses que vous associeriez à une surface qui serait actuellement morte."
Les canaux de drainage sur la surface de Titan ne semblent pas être remplis de liquide aujourd'hui. A moins 180 degrés C, l'eau restere congelée. Mais la chaleur produite à partir d'une activité géologique intense, comme des éruptions volcaniques, pourrait fondre l'eau pendant des périodes passagères, a-t-il dit. La traction de la masse voisine de Saturne voisin peut générer des effets de marée et jouer un rôle également, et tout ceci peut créer des moments pour que des extremophiles dormants s'activent, s'il y en a, ajouté-je. La sonde n'est pas équipée pour rechercher des signes de vie.
La plupart des scientifiques commentent avec enthousiasme que tout ceci est "fantastique", "stupéfiant", "étonnant" et qu'il faudra des années pour être plus spécifique.
Depuis des années, on a pensé que Titan a une surface jeune avec à peine une marque ou une ride pour montrer son âge réel. Les vues rapprochées récentes fournies par des instruments de la sonde Cassini prouvent que le Titan est presque aussi impeccable qu'il le semblait depuis la distance, avec seulement deux cratères d'impact trouvés jusqu'ici. Astrobiology Magazine, le 25 mai 2005, a commenté : "un monde avec une surface plus jeune peut être plus apte à héberger la vie."
Des scientifiques sont intrigués par une tache brillante peu ordinaire sur Titan. La tache est juste au sud-est de la région brillante urnommée Xanadu et a approximativement 480 kilomètres de large. Elle a été détectée par trois instruments différents sur la sonde spatiale Cassini en 2005.
Les scientifiques concernés suspectent que cela peut être un point chaud, probablement un secteur chauffé par un impact récent d'astéroïde ou par un mélange de glace d'ammoniaque et d'eau venu d'un intérieur chaud, suintant hors d'un volcan de glace sur un terrain environnant plus froid.
D'autres possibilités pour la tache lumineuse intriguante incluent une caractéristique du terrain qui maintiendrai des nuages en place, ou des matériaux inhabituels sur la surface.
Jusqu'ici les scientifiques ont considéré totalement improbable que Titan héberge la vie parce que la température au sol est -178°C là, ce qui devrait empêcher toutes les réactions chimiques efficaces nécessaires pour la vie. Mais avec de nouvelles données sur Titan et les découvertes au sujet des organismes extrêmes sur terre, ils spéculent maintenant que certains endroits sur Titan pourraient héberger la vie.
Une équipe de chercheurs de l'Université d'Etat de Washington et du Southwest Research Institute (SwRI) ont maintenant présenté un papier à la Division pour la réunion de 2005 de la Division for Planetary Science. Ils écrivent que plusieurs conditions essentielles pour la vie semblent maintenant être présentes sur le Titan, y compris des réserves de liquides, des molécules organiques et des sources d'énergie suffisantes.
Les nuages de méthane et les caractéristiques de la surface impliquent fortement la présence d'un cycle global actif de méthane analogue au cycle de l'eau sur la terre. Bien qu'on n'ait pas prouvé que la vie peut exister dans le méthane liquide, de tels arrangements chimiques ont été postulés. Les indices abondants d'un volcanisme de glace sur Titan suggèrent que l'eau liquide mélangée à de l'ammoniaque puisse exister près de la surface.
L'équipe suggère que l'acétylène, qui est abondant, pourrait être utilisé par des organismes, en réaction avec le gaz d'hydrogène, pour libérer les vastes quantités d'énergie qui pourraient être utilisées pour actionner un métabolisme. Une telle biosphère serait, au moins indirectement, permis par l'énergie solaire.
L'auteur principal, David H. Grinspoon, un scientifique du SwRI, a dit:
"Un endroit prometteur pour l'habitabilité peut être les sources chaudes en contact avec des réservoirs d'hydrocarbure. Il n'y a aucun manque de sources d'énergie parce que des hydrocarbures riches en énergie sont constamment fabriqués dans l'atmosphère supérieure, par l'action de la lumière du soleil sur le méthane, et en tombant sur la surface."
Sur l'énergie du soleil, il a dit que "l'énergie libérée pourrait même être employée par des organismes pour chauffer leurs environnements, les aidant à créer leurs propres environments liquides. Dans les environnements qui sont riches en énergie mais pauvres en liquides, comme près de la surface du Titan, la sélection naturelle pourra favoriser les organismes qui emploient leur chaleur métabolique pour fondre leurs propres environnements liquides."
L'équipe dit que ces idées sont tout à fait spéculatives mais utiles du fait qu'elles forcent les chercheurs à remettre en cause la définition et les besoins universels de la vie, et à considérer la possibilité que la vie pourrait évoluer dans des environnements très différents.
