Titan, la plus grande lune de Saturne, est en quelque sorte le monde le plus semblable à la Terre du système solaire, avec une atmosphère d'azote épaisse, des pluies, des rivières, des lacs et des mers. Cependant, il peut également y avoir un océan liquide eau-ammoniac sous la surface. Maintenant, de nouvelles recherches suggèrent que Titan est également semblable à la Terre, avec une atmosphère inférieure en couches similaire à la nôtre.
On sait depuis longtemps que Titan a une atmosphère dense; vous ne pouvez même pas voir la surface en raison d'une épaisse brume supérieure semblable à du smog composée d'hydrocarbures. Il s'avère que la basse atmosphère a deux couches distinctes; la couche la plus basse, comme sur Terre, est connue comme la couche limite, qui a le plus d'influence sur le climat et la météo.
Il y avait beaucoup d'incertitude quant à la nature de la basse atmosphère de Titan, alors les scientifiques ont développé un modèle climatique 3D pour essayer de répondre à ces questions - les données précédentes de Voyager 1, Cassini et Huygens avaient conduit à des résultats contradictoires. Cela est dû en grande partie au fait que la basse atmosphère ne peut pas être observée directement à cause de la haute atmosphère opaque. Le nouveau modèle climatique montre qu'il existe deux couches inférieures distinctes l'une de l'autre ainsi que de la haute atmosphère. La couche limite la plus basse a une épaisseur d'environ 800 mètres (2 600 pieds) tandis que la couche suivante a une profondeur d'environ 2 kilomètres (1,2 mille).
Selon Paulo Penteado de l'Institut d'astronomie, de géophysique et des sciences de l'atmosphère de l'Université de São Paulo au Brésil, «Le point le plus intéressant est que leur modèle montre la présence de deux limites différentes, la plus basse causée par le chauffage et le refroidissement quotidiens de la surface - et variant en hauteur pendant la journée - et la plus élevée causée par le changement saisonnier de la circulation de l'air dans le monde. »
Benjamin Charnay du Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) à Paris et principal auteur de l'étude, ajoute: «Cette organisation sans précédent de la couche limite a plusieurs conséquences. Il contrôle la circulation atmosphérique et les vents dans la basse atmosphère; il contrôle la taille et l'espacement des dunes sur Titan; cela pourrait impliquer la formation de nuages de couche limite (de méthane sur Titan). Ces nuages semblent avoir été observés mais non expliqués. »
Ces différences sont surprenantes, car Titan reçoit beaucoup moins d'énergie solaire du Soleil que la Terre. Cette isolation solaire, qui détermine les variations de température dans l'atmosphère, est 1000 fois plus faible sur Titan que sur Terre. Une telle atmosphère dynamique sur Titan était inattendue, mais elle peut contenir des indices sur la formation de notre propre atmosphère. Cela pourrait également être extrapolé aux exoplanètes; si un monde plus petit, si éloigné du Soleil, peut avoir des conditions similaires à celles de la Terre, combien d'exoplanètes, maintenant découvertes par milliers, le pourraient aussi?
Les résultats ont été publiés dans le numéro du 15 janvier 2012 de Géoscience de la nature.
Du résumé:
"Nous concluons que la troposphère de Titan est bien structurée, avec deux couches limites qui contrôlent les modèles de vent, l'espacement des dunes et la formation des nuages à basse altitude."
Le résumé et l'article sont ici. L'article complet est disponible pour 18,00 $ US ou par abonnement à Géoscience de la nature.
