L’histoire du paysage de la lune de Saturne, Titan, ressemble plus à celle de Mars qu’à notre planète

Des scientifiques ont déterminé que l’évolution de la surface riche en hydrocarbures de la plus grande lune de Saturne, Titan, aurait plus en commun avec l’histoire du paysage poussiéreux de Mars qu’avec la géologie dynamique de la Terre.

Image d’entête : Les chenaux de Vid Flumina, un réseau hydrographique/ de canyons à pente raide remplis d’hydrocarbures liquides visibles dans le coin supérieur gauche de cette image obtenue par la sonde Cassini de la NASA. (NASA/JPL-Caltech/ASI)

En étudiant le réseau fluvial gravé sur la surface de Titan, de Mars et de la Terre, des chercheurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT) ont constaté que la topographie de Titan (élévations de surface) ressemble davantage à la planète rouge qu’à la Terre.

La nouvelle étude, publiée cette semaine, révèle également que Titan n’a pas subi d’activité tectonique significative dans un passé récent.

Selon le responsable de la recherche, Benjamin Black, du City College of New York :

Alors que les processus qui ont créé la topographie de Titan sont encore énigmatiques, cette recherche exclut certains des mécanismes auxquelles nous sommes les plus familiarisés sur Terre.

La trajectoire des réseaux fluviaux est intimement liée à l’évolution de la topographie d’une planète. Sur la Terre, le mouvement des plaques tectoniques reforme continuellement le paysage, poussant la croûte vers le haut et créant des montagnes. Les rivières réagissent à ces obstacles, creusant de nouveaux canaux sur des chemins de moins grande résistance pour atteindre les océans.

Titan par la sonde Cassini. (NASA)

Le paysage de Mars, d’autre part, a principalement été façonné par d’importants impacts d’astéroïdes lors du grand bombardement tardif dans les années de formation de la planète rouge, lorsque de vastes cratères d’impact ont ébranlés la surface et que d’énormes volcans se sont développés. Ainsi, les rivières qui ont ont creusé les anciens canaux observé aujourd’hui sur la surface desséchée de Mars ne furent pas influencées par une activité tectonique récente.

Pour mieux comprendre comment la topologie de Titan a évolué, les chercheurs ont comparé les observations des réseaux fluviaux sur Terre, Titan et Mars. En utilisant les observations de Titan réalisées par la mission Cassini de la NASA et en les superposant avec les réseaux fluviaux observés sur Terre et Mars, les scientifiques ont comparé la direction du flux aux changements d’élévation sur chaque monde, ce qu’ils appellent “conformité topographique”.

Des réseaux fluviaux sur Mars (à gauche), sur la Terre (au centre) et sur Titan. (B.A. Black et col./ Science)

Une image radar de Ligeia Mare, une grande mer d’hydrocarbone sur Titan. (NASA/JPL-Caltech/ASI)

Selon Black :

Nous savons quelque chose sur les rivières et quelque chose sur la topographie, et nous nous attendons à ce que les rivières interagissent avec la topographie à mesure qu’elle évolue. Notre objectif était d’utiliser ces éléments pour briser le code de ce qui a formé la topographie en premier lieu.

Les scientifiques ont constaté que les rivières de Titan ont plus en commun avec les anciens fleuves de Mars. Pour les chercheurs, cela signifie que la lune de Saturne n’a pas présenté d’activité tectonique pendant une longue période et la topographie précoce de la lune fut plus probablement influencée par les marées de Saturne, ce qui a provoqué des changements dans l’épaisseur de la glace sous la surface de la lune.

Selon le coauteur de l’étude Taylor Perron du MIT (EAPS) :

Il est remarquable qu’il y ait trois mondes dans le système solaire où les cours d’eau coulent dans le paysage, soit actuellement, soit dans le passé. Il y a cette occasion étonnante d’utiliser les formes de relief que les rivières ont créées pour apprendre comment les histoires de ces mondes sont différentes.

Les scientifiques ont observé plusieurs similitudes entre Titan et la Terre, l’atmosphère épurée et les mers liquides sur le satellite de Saturne semblent certainement avoir des qualités terrestres, ont indiqué des chercheurs. Le cycle du méthane de la lune est également similaire au cycle de l’eau sur Terre, dans lequel elle s’évapore dans l’atmosphère, se condense en nuages et se précipite sur le paysage, créant des rivières qui retournent dans les mers. Un processus similaire est en cours dans l’atmosphère de Titan, sauf qu’à la place de l’eau, c’est du méthane. Mais comme le montre cette nouvelle recherche, les similitudes avec la Terre se limitent à l’atmosphère de Titan. L’évolution de la topographie de la lune ressemble plus à celle de Mars.

L’étude publiée dans Science : Global drainage patterns and the origins of topographic relief on Earth, Mars, and Titan et sur le site du MIT : Rivers on three worlds tell different tales.