Les côtes de la Terre sont des endroits fascinants où les liquides se mélangent et les matériaux sont façonnés en reliefs distincts comme les deltas de la rivière. Des côtes actives similaires existent sur la lune du Titan de Saturne, où les hydrocarbures liquides (méthane et éthane) remplacent l’eau. Cependant, l’étude des côtes de Titan, en particulier les deltas de la rivière, est difficile en raison de données d’imagerie limitées et de la nature inconnue de ses matériaux. Pour surmonter ces défis, les scientifiques planétaires de l’Université Brown, du MIT, du programme conjoint du MIT-qui en océanographie, de Woods Hole Oceanographic Institution et de l’Université Cornell ont développé un nouveau modèle qui simule les côtes de la Terre comme si elle était vue par le vaisseau spatial Cassini de la NASA. Ils ont découvert que de grands reliefs peuvent être détectés sur Titan avec les bons contrastes. Ils sont ensuite retournés à Titan et ont re-cartographié ses côtes. Étonnamment, ils ont constaté que de nombreux rivières de Titan ne se terminent pas par des deltas, contrairement à la terre où de nombreuses grandes rivières accueillent les deltas de la rivière. Ils ont également trouvé des caractéristiques submergées sur les planchers marins de Titan qui suggèrent de changer le niveau de la mer et / ou les flux actifs sous la surface de la mer.
« C’est un peu décevant en tant que géomorphologue parce que Deltas devrait préserver tant de l’histoire de Titan », a déclaré le Dr Sam Birch, chercheur à l’Université Brown.
«Mais l’absence de Deltas soulève une multitude de nouvelles questions.»
«Nous tenons pour acquis que si vous avez des rivières et des sédiments, vous obtenez des deltas.»
« Mais Titan est bizarre. C’est un terrain de jeu pour étudier les processus que nous pensions avoir compris. »
Titan est le plus grand des 274 lunes confirmées de Saturne. Son atmosphère épaisse d’azote et de méthane donne naissance à une multitude de caractéristiques climatiques et météorologiques semblables à la Terre.
Titan a des nuages, du vent et de la pluie ainsi que des rivières, des lacs et des mers. Mais au lieu de l’eau, les corps fluides de Titan contiennent du méthane et de l’éthane, qui sont liquides aux températures de surface froides de Titan.
Les scientifiques ont appris les corps liquides de Titan lorsque les vaisseaux spatiaux Cassini ont volé en 2006. Regardant l’atmosphère épaisse de Titan avec le radar d’ouverture synthétique de Cassini (SAR), le vaisseau spatial a révélé des canaux d’araignée et de grandes zones plates compatibles avec de grands corps de liquide.
Cependant, des deltas étaient en grande partie manquantes dans les images SAR de Cassini – même à la bouche des grandes rivières.
Cependant, il n’était pas clair que les Deltas soient vraiment absents, ou s’ils ne se sont tout simplement pas apparus dans les données SAR de Cassini.
C’est la question que le Dr Birch et ses collègues ont tenté de répondre avec leur nouvelle étude.
Le problème avec les données SAR de Cassini est que le méthane liquide peu profond est largement transparent dans toutes les images.
Ainsi, même si les images SAR pouvaient voir les grandes canaux de mers et de rivières, il est plus difficile de distinguer en toute confiance les caractéristiques côtières car il est difficile de voir où se termine la côte et où commence le fond marin.
Pour l’étude, les auteurs ont développé un modèle numérique pour simuler ce que le SAR de Cassini verrait s’il regardait un paysagiste comprend bien: la Terre.
Dans le modèle, l’eau des rivières et des océans de la Terre a été remplacée par le liquide de méthane de Titan, qui a différentes propriétés d’absorption radar par rapport à l’eau.
« Nous avons essentiellement fait des images SAR synthétiques de la Terre qui assument les propriétés du liquide de Titan au lieu de la Terre », a déclaré le Dr Birch.
« Une fois que nous voyons des images SAR d’un paysage que nous connaissons très bien, nous pouvons retourner à Titan et comprendre un peu mieux ce que nous regardons. »
Les chercheurs ont constaté que les images SAR synthétiques de la Terre ont clairement résolu les grands deltas et de nombreux autres grands paysages côtiers.
« S’il y a des deltas de la taille de celui à l’embouchure de la rivière Mississippi, nous devrions pouvoir le voir », a déclaré le Dr Birch.
«S’il y a de grandes îles barrières et des paysages côtiers similaires comme ceux que nous voyons tout le long de la côte du golfe américaine, nous devrions être en mesure de les voir.»
Mais lorsque les scientifiques ont peigné les images Titan à la lumière de leur nouvelle analyse, ils sont venus principalement vides.
Mis à part deux deltas probables près du pôle Sud de Titan, le reste des rivières de la Lune était entièrement sans delta.
Ils ont constaté que seulement environ 1,3% des grandes rivières de Titan qui se terminent aux côtes ont des deltas. Sur Terre, en revanche, presque chaque rivière de taille similaire a un delta.
« Il n’est pas tout à fait clair pourquoi Titan manque généralement de deltas », a déclaré le Dr Birch.
«Les propriétés fluides des rivières de Titan devraient les rendre parfaitement capables de porter et de déposer des sédiments.»
« Il se pourrait que le niveau de la mer sur le titan monte et tombe si rapidement que les deltas sont enduits dans le paysage plus rapidement qu’ils ne peuvent être construits en un seul endroit. »
«Les vents et les courants de marée le long des côtes de Titan peuvent également jouer un rôle tout aussi important dans la prévention de la formation de Delta.»
Et les deltas manquants ne sont pas le seul mystère soulevé par la nouvelle recherche.
La nouvelle analyse des données de Cassini SAR des côtes de Titan a révélé des fosses d’origine inconnue au plus profond des lacs et des mers.
Les chercheurs ont également trouvé des canaux profonds sur les étages des mers qui semblent avoir été sculptés par les flux de rivières, mais il n’est pas clair comment ils sont arrivés.
« Toutes ces surprises nécessiteront plus de recherches pour comprendre pleinement », a déclaré le Dr Birch.
«Ce n’est vraiment pas ce à quoi nous nous attendions. Mais Titan nous fait beaucoup. Je pense que c’est ce qui en fait un endroit si engageant pour étudier.»
