Il y a peu d'endroits dans le système solaire qui sont aussi fascinants que Titan, la lune de Saturne. Où la glace d'eau forme des montagnes.
Comme Europa et Encleadus, Titan pourrait aussi avoir un océan intérieur d'eau liquide, un endroit où il pourrait y avoir de la vie.
Titan a des couches, et heureusement, une nouvelle mission impressionnante est en préparation pour l'explorer: la mission Titan Dragonfly.
Pendant longtemps, les astronomes ne savaient pas à quel point Titan était spécial. C'est parce que la lune saturnienne est couverte de nuages épais qui obscurcissent une vue à sa surface. En fait, pendant longtemps, les astronomes ont pensé que Titan était la plus grande lune du système solaire, car ils ne pouvaient pas dire où l'atmosphère se terminait et où le sol commençait. Maintenant, nous savons que Ganymède est un peu plus grand.
Le premier vaisseau spatial à visiter Titan était Pioneer 11 en 1979. Il ne pouvait pas voir à travers les nuages épais, pas plus que le vaisseau spatial jumeau Voyager, qui a suivi en 1980 et 1981. Ils ont cependant recueilli quelques indices supplémentaires sur Titan, détectant des traces d'hydrocarbures dans l'atmosphère, comme l'acétylène, l'éthane et le propane. Cependant, la majeure partie de son atmosphère est de l'azote, tout comme la Terre.
Avec une atmosphère remplie d'azote et contenant des hydrocarbures, cela ressemble à un endroit potentiel pour trouver la vie. Peut-être même la vie qui utilise une biologie entièrement différente de la vie sur Terre.
Titan est-il habitable?
Ce n'est que lorsque le vaisseau spatial Cassini de la NASA a fait le long voyage vers Saturne et est entré en orbite autour de la planète annelée en 2004 que les instruments étaient enfin en place pour scruter l'atmosphère de camouflage de Titan.
Au cours de sa mission de 13 ans à Saturne, Cassini a survolé 127 fois Titan, utilisant des instruments radar et infrarouges pour voir à travers la brume et révéler des caractéristiques à la surface de Titan. Cassini a vu des nuages d'hydrocarbures, qui font pleuvoir des hydrocarbures dans les rivières d'hydrocarbures, s'accumulant dans les lacs et les mers d'hydrocarbures. Mon point est… les hydrocarbures.
Cassini a également déposé l'atterrisseur Huygens de l'Agence spatiale européenne, qui a parachuté dans l'atmosphère en enregistrant l'ensemble de son voyage de deux heures et demie. Il a atterri à la surface et a renvoyé les toutes premières images du sol sur Titan.
Entre eux, Cassini et Huygens ont révélé que Titan est recouvert de molécules organiques, dans le genre d'état qui aurait existé ici sur Terre il y a 4 milliards d'années. Le problème, bien sûr, est que Titan est incroyablement froid. C’est ainsi que vous obtenez tous ces hydrocarbures liquides sur lesquels je continuais.
La température de surface est de -179 degrés Celsius ou -209 degrés Fahrenheit. À titre de comparaison, la température la plus froide jamais enregistrée sur Terre est d'environ -92 Celcius ou -133 Fahrenheit.
L'atmosphère d'azote épaisse sur Titan signifie que vous n'auriez pas besoin d'une combinaison spatiale si vous vouliez marcher dehors sur Titan, juste un manteau vraiment très épais.
Vous avez donc toutes ces matières premières pour la vie à la surface, dans une atmosphère d'azote assez épaisse, avec des hydrocarbures liquides agissant comme un solvant et des produits chimiques tourbillonnants. Il y a même un rayonnement ultraviolet du Soleil qui décompose les produits chimiques et encourage de nouvelles réactions chimiques avec l'hydrogène, le méthane et l'azote.
Mais alors vous avez un environnement brutalement froid, complètement hostile à la vie en surface.
La bonne nouvelle est que Titan semble avoir un océan liquide sous sa surface glacée: tout comme l'Europa de Jupiter et l'Encelade de Saturne. Cela a été confirmé par des mesures de gravité minutieuses effectuées par Cassini lors de ses 137 survols.
La différence est que Titan a tous les éléments constitutifs de la vie sur la couche de surface, entourant l'océan. Voyez comment c'est idéal?
Au laboratoire de propulsion à réaction de la NASA, un groupe de scientifiques essaie de déterminer la probabilité qu’il y ait de la vie dans les océans de Titan. D'ici 2023, ils espèrent trouver les conditions qui pourraient permettre aux molécules organiques de se déplacer de la surface du monde, vers ses océans intérieurs, l'environnement habitable parfait.
L'effort est appelé Habitabilité des mondes des hydrocarbures: Titan et au-delà.
Leur premier objectif est de comprendre comment les molécules organiques pourraient se déplacer autour de la planète et être transportées de l'atmosphère à la surface, puis dans l'océan sous-marin.
Une partie de ce travail a déjà été effectuée, en utilisant les observations du réseau Atacama Large Millimeter / submillimeter au Chili pour étudier l'atmosphère de Titan et mesurer son contenu chimique.
Même si Cassini était beaucoup plus proche et a fait certaines de ces observations, l'ALMA est en réalité beaucoup plus sensible aux types de molécules flottant dans l'atmosphère de Titan. L’observatoire a pu détecter des changements dans les niveaux de Titan alors que le méthane et l’azote moléculaire sont brisés par le rayonnement ultraviolet du Soleil.
Il est possible que ces molécules organiques puissent s'infiltrer dans l'océan. Ou peut-être que les molécules organiques sont générées à l'intérieur de Titan lui-même et remontent et traversent les cryovolcans à la surface.
Il est probablement impossible d'échantillonner directement l'océan sous-marin dans un avenir proche, mais si des indices sont découverts à la surface, une sonde chauffée comme la mission proposée pour Europa pourrait fondre à travers la glace et atteindre l'océan. Nous avons fait un épisode entier sur cette idée.
Ensuite, ils veulent savoir si ces océans souterrains pourraient être réellement habitables, et s'ils le sont, quels types de vie pourraient être là-bas.
Même s'il y a un océan liquide, nous ne savons pas s'il a suffisamment de bons produits chimiques et d'énergie pour que la vie survive. Un exemple de la vie sur Terre qui pourrait indiquer la voie est appelé Pelobacter acetylenicus, qui se nourrit d'acétylène pour l'énergie et le carbone. Les chercheurs prévoient de simuler l’environnement de Titan et de voir dans quelle mesure cette bactérie peut survivre.
Enfin, y a-t-il un moyen de transporter la vie hors des océans et à la surface de Titan où elle peut être étudiée de près? Même si la coquille de glace sur Titan peut avoir une épaisseur de 50 à 80 km, il pourrait y avoir des processus géologiques sur des millions d'années qui amènent des matériaux de l'océan à la surface.
Pour collecter ces données, vous auriez besoin d'une sorte de mission robotique qui pourrait se déplacer rapidement à travers la surface de Titan, en échantillonnant différents endroits pour rechercher des preuves de la vie.
Titan est absolument fascinant, et nous devons vraiment renvoyer une mission pour l'étudier plus en profondeur. Et je suis heureux d'annoncer que la NASA a officiellement choisi un hélicoptère à batterie nucléaire qui partira pour Titan en 2026.
Cela s'appelle Dragonfly, et vous le connaissez peut-être déjà à cause d'une collaboration que j'ai faite avec Everyday Astronaut l'année dernière. La NASA essayait de choisir entre Dragonfly et une mission de retour d'échantillons de comètes. Bien que je souhaite que les deux missions puissent voler, ce serait également mon choix.
Les conditions sur Titan sont parfaites pour une machine volante. La densité atmosphérique est 4 fois supérieure à celle de la Terre, tandis qu'en même temps, la gravité est plus faible. Voler sur Titan, c'est un peu comme nager dans les océans de la Terre. Vous pourriez attacher une paire d'ailes sur vos bras et voler autour de Titan, que, sérieusement, j'aimerais essayer.
Le Dragonfly sera équipé d'un générateur thermoélectrique radioisotopique, du même type de batterie au plutonium qui alimente Mars Curiosity, Mars 2020 et de nombreuses sondes du système solaire externe. À mesure que le plutonium se désintègre, un thermocouple convertit la chaleur en électricité pour alimenter l'engin spatial.
Et Dragonfly sera capable de générer suffisamment d'électricité avec son RTG pour voler dans l'atmosphère du Titanian, faisant des sauts de plus en plus longs à environ 8 km à la fois. Pour sa mission principale, il devrait parcourir 175 kilomètres, soit le double de la distance de tous les rovers de Mars réunis.
La mission devrait être lancée en 2026, ce qui prendra environ 8 ans pour arriver à Titan et arriver en 2034.
La NASA a choisi les champs de dunes de Shangri-la près de l'équateur comme site d'atterrissage, un endroit similaire aux dunes de sable de Namibie. Il sautera de région en région, reniflant et échantillonnant, l'environnement autour de lui jusqu'à ce qu'il atteigne le cratère d'impact Selk. C'est un endroit qui semble témoigner de l'eau liquide passée et des molécules organiques.
C'est exactement le genre d'endroit où il pourrait y avoir des preuves d'eau qui s'est échappée de l'intérieur du Titan à sa surface. En d'autres termes, c'est là que nous pourrions trouver que Titan avait autrefois, ou a toujours, la vie dans son océan intérieur.
Il y a eu quelques autres idées pour explorer Titan, y compris un sous-marin qui pourrait explorer des lacs d'hydrocarbures, et diverses idées de bateaux, et même un voilier. Nous avons fait un épisode entier sur d'autres missions potentielles sur Titan.
Titan. Nous retournons à Titan, et cette fois nous envoyons un hélicoptère pour explorer ce monde fascinant en détail. Dans le même temps, les astronomes et les scientifiques planétaires développeront des arguments en faveur de la vie, aujourd'hui ou dans le passé antique, et comment elle pourrait se déplacer de la surface vers ses océans intérieurs et vice versa. Et cela pourrait nous aider à comprendre comment la vie aurait pu se dérouler ici sur Terre.
Sources: NASA / JPL, NASA Astrobiology Institute
