Du ciel et de la terre

Des dunes sur Titan et de l’inversion mystérieuse de ses vents

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Les principes de bases relatifs à la circulation des vents autour d’une planète combinés aux mesures effectuées par l’atterrisseur Huygens, de l’Agence Spatiale Européenne largué par Cassini lors de sa descente jusqu’à la surface de Titan, apportaient une réponse simple aux scientifiques : globalement, au niveau de l’équateur de la plus grosse lune de Saturne, la circulation des vents se fait d’est en ouest !

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La sonde Cassini de la NASA a permis d’importantes découvertes concernant les mondes saturniens. Entre autres, pour Titan, l’existence d’immenses champs de dunes dans sa région équatoriale. Celles-ci sont composées de particules organiques d’hydrocarbures. Elles peuvent être large d’un demi-kilomètre, s’élever à plus de cent mètres de hauteur et se poursuivre sur des dizaines voir des centaines de kilomètres en longueur !

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Dunes sur Titan et sur Terre ; crédit image : NASA-JPL et NASA-JSC

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Plan large : 756 x 1 000 pixels

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L’image du haut a été prise par le radar installé sur la sonde Cassini. Les zones blanches ne sont pas des nuages mais des changements de structures dans la topographie locale. Hormis leurs compositions, les dunes de Titan ressemblent beaucoup à celles du désert de Namibie sur notre Terre (image du bas).

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Surprise lorsque les scientifiques ont étudié les images radar de Cassini : l’orientation des vents mise en évidence par celle des dunes indique une direction globale inverse à ce qui était prévu c’est à dire d’ouest en est.

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Cette énigme est résolue dans un article signé par Tetsuya Tokano (Université de Cologne en Allemagne) paru dans Aeolian Researchs. Article complété par un autre à paraître dans Science, et signé par Ralph Lorenz, scientifique attaché au radar de Cassini, (JHUAPL), auteur d’une carte spécifiant l’emplacement des dunes sur Titan.

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Carte éolienne relative aux dunes de Titan ; crédit image : NASA, JPL, Space Science Institute

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Plan large : 512 x 1 024 pixels

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Plan très large : 1 024 x 2 048 pixels

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Sur cette carte dont le fond correspond aux zones équatoriales de Titan, les flèches blanches indiquent le sens des vents révélé par l’orientation des dunes. Les scientifiques pensent que la zone complète est formée de dunes mais elle n’a a pas encore été entièrement examinée par le radar de Cassini.

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“Il était difficile de croire à la permanence de vents d’ouest en est comme le suggère l’orientation des dunes” commente Tokano. Alors pour tenter de comprendre ce mystère, Tokano a créé un modèle informatique de la circulation des vents sur Titan, adapté de ceux créés pour la Terre et Mars. En tenant compte de la topographie de Titan et des données enregistrées par Cassini, il a surtout estimé les variations du vent enregistrées sur Titan au cours du temps. En ce moment nous sommes à la période d’équinoxe qui arrive bien sur deux fois par an, sachant qu’une année sur Titan équivaut à 29 années terrestres.

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Résultat des travaux : il semble que les changements saisonniers semblent inverser la configuration des vents sur une courte période. Ces rafales se produisant par intermittence sur des périodes de deux ans, d’ouest en est, sont si fortes qu’elles déplacent le “sable” de manière bien plus importante que ne peuvent le faire les vents habituels allant d’est en ouest.

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Ce phénomène est assez semblable sur Terre à celui rare de l’inversion des vents hors période de mousson sur l’Océan Indien. Le seuil de vitesse des vents permettant le déplacement des particules organiques des dunes de Titan est de l’ordre de 1 m/s. En période d’inversion des vents, leur vitesse atteint entre 1 et 1,8 m/s, alors qu’en période habituelle des vents d’est en ouest, le seuil des 1 m/s n’est jamais dépassé.

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Et Ralph Lorenz de conclure : ” Cette découverte subtile permet de résoudre le paradoxe des vents sur Titan et nous rassure dans nos possibilités de prévision des vents surtout dans l’optique des futures missions (espérées, note personnelle) vers Titan, de l’arrivée de futurs atterrisseurs ou de ballons sondes”.

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Source principale : site Cassini Equinox Mission