Une couche de glace de méthane de 9,7 km d’épaisseur pourrait recouvrir Titan, la lune de Saturne

Depuis longtemps, les scientifiques s’intéressent à Titan, la plus grande lune de Saturne, pour ses similitudes avec la Terre. Bien qu’elle soit une lune gelée en orbite autour de Saturne, Titan possède une atmosphère, ainsi que des lacs et rivières liquides, un trait unique dans le Système solaire en dehors de notre planète. Des recherches récentes menées par des planétologues de l’université d’Hawaï et publiées dans la revue The Planetary Science Journal révèlent l’existence possible d’une épaisse croûte de méthane sous la surface glacée de Titan.  

Une couche de méthane qui pourrait abriter des indices de vie

La surface de Titan est couverte de lacs, de rivières et de mers, mais contrairement à la Terre, ces étendues liquides ne sont pas composées d’eau, mais d’hydrocarbures comme le méthane et l’éthane. Des analyses montrent que la croûte de Titan est composée d’une épaisse couche de glace d’eau, recouverte de matériaux organiques variés. Récemment, une étude a révélé que du méthane pourrait être piégé dans cette croûte glacée, créant une couche isolante d’environ 9,7 kilomètres d’épaisseur. 

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La découverte de cette croûte de méthane soulève des questions fascinantes pour les scientifiques, notamment en ce qui concerne la vie potentielle sur Titan. D’après l’équipe de l’université d’Hawaï, cette croûte de méthane pourrait agir comme une couverture isolante, réchauffant l’océan interne de Titan. Cet environnement chaud, protégé par une couche de glace de méthane, pourrait alors favoriser la formation et la migration de biomolécules, qui remonteraient potentiellement vers la surface. 

Lauren Schurmeier, chercheuse principale de cette étude, explique que si des formes de vie existent dans l’océan souterrain de Titan, elles pourraient émettre des molécules spécifiques qui seraient transportées à travers la croûte jusqu’à la surface de la lune. Une telle dynamique augmenterait nos chances de détection de la vie lors de missions d’exploration. 

Les cratères peu profonds de Titan

Un des mystères que Titan pose aux scientifiques est la faible profondeur de ses cratères d’impact. En effet, seuls 90 cratères ont été observés sur Titan, bien moins que sur des lunes glacées comparables comme Ganymède, une lune de Jupiter. De plus, ces cratères semblent peu profonds par rapport à ce qui est attendu dans des conditions glacées ordinaires. Pour tenter d’expliquer ce phénomène, Schurmeier et son équipe ont utilisé des modélisations informatiques pour simuler les réactions de la croûte de Titan lors de l’impact d’un astéroïde. Ils ont intégré dans leur modèle une épaisse couche de clathrate de méthane au sein de la croûte pour évaluer dans quelle mesure la surface de la plus grande lune de Saturne se détendrait et rebondirait à la suite d’une collision avec un astéroïde.

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Le clathrate de méthane, ou hydrate de méthane , est une substance solide qui ressemble à de la glace parce qu’une quantité importante de méthane est piégée dans la structure cristalline de l’eau. Les chercheurs ont pu évaluer la profondeur potentielle des cratères d’impact sur la lune saturnienne en tenant compte des cratères de taille similaire sur Ganymède.

« En utilisant cette approche de modélisation, nous avons pu limiter l’épaisseur de la croûte de clathrates de méthane à cinq ou dix kilomètres », a ajouté Lauren Schurmeier. « La formation de clathrates de méthane réchauffe l’intérieur de Titan et provoque une relaxation topographique remarquablement rapide, qui se traduit par l’accrétion de cratères à une vitesse similaire à celle des glaciers chauds qui se déplacent rapidement sur Terre. »

Un modèle pour comprendre le méthane sur Terre

L’étude de la croûte de méthane de Titan pourrait offrir aux scientifiques une meilleure compréhension de processus similaires sur Terre. En effet, des réserves de clathrates de méthane existent sur notre planète dans des zones comme le pergélisol sibérien et le fond océanique de l’Arctique. Or, ces réserves se déstabilisent sous l’effet du réchauffement climatique, libérant du méthane, un puissant gaz à effet de serre, dans l’atmosphère.

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Titan pourrait ainsi agir comme un laboratoire naturel permettant aux chercheurs d’observer les mécanismes par lesquels le méthane se réchauffe, circule et s’accumule dans une atmosphère. Les informations récoltées à partir de Titan pourraient ainsi contribuer à des modèles plus précis pour prévoir les impacts du méthane sur le climat terrestre et trouver des moyens de mieux gérer ses émissions.

En outre, l’épaisseur de cette couche gelée riche en méthane est importante car elle peut contribuer à expliquer la très forte concentration de cet hydrocarbure dans l’atmosphère de Titan. Cette croûte isolante signifie également que l’intérieur de Titan est plus chaud et flexible, contrairement à l’image d’une coquille rigide. La lente convection de cette croûte pourrait permettre à des molécules venant de l’océan souterrain de se retrouver près de la surface, où elles pourraient être détectées lors de missions futures. La NASA prévoit de lancer la mission Dragonfly en 2028. Cette sonde, qui devrait arriver sur Titan en 2034, aura pour objectif d’étudier la surface et l’atmosphère de la lune pour détecter d’éventuels signes de vie et comprendre les processus chimiques à l’œuvre. Par ailleurs, la NASA présente la première carte détaillée de Titan, la lune de Saturne pouvant abriter la vie.