Les données de la mission Cassini de la NASA sur Saturne ont initialement conduit les chercheurs à soupçonner la présence d’un vaste océan souterrain composé d’eau liquide sur Titan. Cependant, lorsque Baptiste Journaux, scientifique de l’Université de Washington, et ses collègues ont modélisé la lune avec un océan, les résultats ne correspondaient pas aux propriétés physiques décrites par les données. Au lieu d’un océan ouvert comme celui que nous avons ici sur Terre, nous envisageons probablement davantage quelque chose comme la glace de mer ou les aquifères de l’Arctique.
La mission Cassini, qui a débuté en 1997 et a duré près de 20 ans, a produit de nombreuses données sur Saturne et ses 274 lunes.
Titan est le seul monde, à part la Terre, connu pour avoir du liquide à sa surface.
Les températures oscillent autour de moins 183 degrés Celsius (moins 297 degrés Fahrenheit). Au lieu de l’eau, le méthane liquide forme des lacs et tombe sous forme de pluie.
Alors que Titan tournait autour de Saturne sur une orbite elliptique, les scientifiques ont observé la lune s’étirer et s’écraser en fonction de sa position par rapport à Saturne.
En 2008, ils ont proposé que Titan doit posséder un immense océan sous la surface pour permettre une déformation aussi importante.
« Le degré de déformation dépend de la structure intérieure de Titan », a expliqué le Dr Journaux.
« Un océan profond permettrait à la croûte de fléchir davantage sous l’attraction gravitationnelle de Saturne, mais si Titan était entièrement gelé, elle ne se déformerait pas autant. »
« La déformation que nous avons détectée lors de l’analyse initiale des données de la mission Cassini aurait pu être compatible avec un océan global, mais nous savons maintenant que ce n’est pas tout. »
Dans la nouvelle étude, le Dr Journaux et ses co-auteurs introduisent un nouveau niveau de subtilité : le timing.
Le changement de forme de Titan est en retard d’environ 15 heures par rapport au pic de l’attraction gravitationnelle de Saturne.
Comme une cuillère remuant du miel, il faut plus d’énergie pour déplacer une substance épaisse et visqueuse que de l’eau liquide.
La mesure du retard a révélé aux scientifiques la quantité d’énergie nécessaire pour modifier la forme de Titan, leur permettant ainsi de tirer des conclusions sur la viscosité de l’intérieur.
La quantité d’énergie perdue ou dissipée à Titan était bien supérieure à ce que les chercheurs s’attendaient à voir dans le scénario océanique mondial.
« Personne ne s’attendait à une très forte dissipation d’énergie à l’intérieur de Titan », a déclaré le Dr Flavio Petricca, chercheur postdoctoral au Jet Propulsion Laboratory de la NASA.
« C’était une preuve irréfutable que l’intérieur de Titan est différent de ce qui avait été déduit des analyses précédentes. »
Le modèle proposé par les scientifiques présente plutôt plus de neige fondante et un peu moins d’eau liquide.
La neige fondante est suffisamment épaisse pour expliquer le décalage mais contient toujours de l’eau, permettant à Titan de se transformer lorsqu’il est tiré.
« La couche aqueuse de Titan est si épaisse, la pression est si immense que la physique de l’eau change », a déclaré le Dr Journaux.
« L’eau et la glace se comportent différemment de l’eau de mer ici sur Terre. »
