Les scientifiques en charge d’analyser les données de la mission Cassini de la NASA ont découvert qu’un géant nuage toxique survolait le pôle sud de la plus grande lune de Saturne. Plus on monte dans l’atmosphère de Titan, plus les températures sont basses.
Les scientifiques ont constaté que ce vortex polaire géant contenait des particules glacées de cyanure composé d’hydrogène, ou HCN.
« La découverte suggère que l’atmosphère de l’hémisphère de la lune de Saturne se refroidit beaucoup plus vite que nous nous attendions », a déclaré Remco de Kok de l’Observatoire de Leiden et SRON, Institut néerlandais de recherche spatiale, principal auteur de l’étude ayant publiée la découverte dans la revue Nature.
Titan est la seule lune du système solaire masquée d’une atmosphère dense. Comme sur Terre, il y a des saisons. L’orbite est de 29 ans autour du soleil (comme sa planète hôte) et chaque saison dure environ sept années terrestres. Le changement saisonnier le plus récent a eu lieu en 2009, quand l’hiver a fait place au printemps dans l’hémisphère nord ; dans l’hémisphère sud on est passé de l’été à l’automne.
En mai 2012, alors que nous étions en Automne dans le sud, des images de Cassini ont révélé un énorme nuage tourbillonnant, large de plusieurs centaines de kilomètres à, prendre forme au-dessus du pôle sud de Titan. Ce vortex polaire semble être une conséquence du changement de saison.
Un détail curieux sur le nuage tourbillonnant est qu’il se situe à une altitude de près de 300 kilomètres au-dessus du satellite. A cette hauteur, les scientifiques pensaient que la température était trop chaude pour la formation de nuages. « Nous nous attendions pas à voir un tel nuage massif si haut dans l’atmosphère », a déclaré de Kok.
Désireux de comprendre ce qui pourrait donner lieu à ce mystérieux nuage, les scientifiques ont fouillé dans les observations de Cassini et ont trouvé un indice important dans le spectre de la lumière solaire réfléchie par l’atmosphère de Titan.
Un spectre divise la lumière provenant d’un astre en ses couleurs constituantes, révélant les signatures des éléments et des molécules présentes. Une cartographie spectrométrique de Cassini (VIMS) visuelle et infrarouge montre la distribution des composés chimiques dans l’atmosphère de Titan et sur sa surface.
La lumière provenant du vortex polaire a montré une différence remarquable par rapport à d’autres parties de l’atmosphère de Titan et on a pu voir clairement une signature de molécules de HCN congelés.
Comme un gaz, HCN est présent en petites quantités dans l’atmosphère riche en azote de Titan. La découverte de ces molécules sous forme de glace est surprenante, vue que ce composé ne peut se condenser pour former des particules congelées que si la température atmosphérique ne dépasse pas les moins 248 degrés Celsius. C’est environ 100 degrés Celsius plus froid que les prévisions des modèles théoriques actuels de la haute atmosphère de Titan.
Pour vérifier si ces basses températures étaient en fait possible, l’équipe a examiné la composante infrarouge des observations de Cassini (CIRS), qui mesure la température atmosphérique à différentes altitudes. Ces données ont montré que l’hémisphère sud de Titan a été refroidie rapidement, permettant d’atteindre la température froide nécessaire pour former le nuage toxique géant vu sur le pôle sud.
La circulation atmosphérique a attiré de grandes masses de gaz vers le sud depuis le changement de saison en 2009. Comme le cyanure d’hydrogène devient plus concentré dans cette zone, ses molécules brillent aux longueurs d’onde infrarouges.
« Ces résultats fascinants fournissent encore un autre exemple de la longévité de l’engin remarquable Cassini et ses instruments», a déclaré Earl maïs, chef de projet Cassini au Laboratoire du Jet Propulsion de la NASA à Pasadena, en Californie. « Nous espérons que d’autres révélations seront faites à l’approche du solstice d’été en 2017″.
Pour rappel, la mission Cassini-Huygens est un projet coopératif entre NASA et l’Agence spatiale européenne.
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