LES SCIENCES

Vers les autres lunes (3/5)

 

Titan (à gauche au premier plan) est le plus grand satellite naturel de Saturne (en arrière-plan). Nasa

 

La nouvelle est tombée au début de l’été : la Nasa va envoyer un drone survoler de près Titan, principale lune de Saturne. Baptisée Dragonfly (« libellule » en anglais), cette mission doit décoller en 2026 pour une arrivée sur le satellite en 2034. L’objectif est d’étudier la composition chimique de l’atmosphère et du sol. « Titan est un possible ”monde habitable”, dans le sens où il comporte peut-être des traces de vie très primitive, commente Athena Coustenis, directrice de recherche à l’Observatoire de Paris. C’est une aventure formidable pour l’astrobiologie. »

Les épais nuages orangés qui recouvrent toute la lune évoquent plutôt un grave pic de pollution que l’émergence d’élégants insectes. Des réactions chimiques s’y déroulent, cachées au sein de ce smog qui fait tout l’intérêt de Titan. Le satellite est le seul du système solaire à posséder une atmosphère aussi impénétrable. Mars ne tient pas la comparaison. Même notre planète semble avoir un bouclier en papier comparativement à l’épaisseur titanesque. « Son atmosphère est quatre fois plus dense que celle de la Terre », rappelle Sébastien Rodriguez, de l’Institut de physique du globe à Paris.

Composée essentiellement d’azote, comme celle de la Terre, cette bulle comporte aussi du méthane, un hydrocarbure. « Le méthane représente une source de carbone, élément très important pour la chimie prébiotique », diagnostique Nathalie Carrasco, chimiste à l’université de Versailles – Saint-Quentin-en-Yvelines.

Dans l’atmosphère touffue, ce méthane se transforme et aboutit à des molécules plus complexes et plus grosses. Ces dernières tombent à la surface de Titan, comme une pluie boueuse. « Quand on parle de chimie carbonée, on pense immédiatement à l’émergence de la vie, intervient Sébastien Rodriguez.Attention, Titan manque tout de même d’un solvant, comme l’eau liquide sur Terre. C’est comme si vous aviez les briques d’une maison mais pas le mortier pour les faire tenir ensemble. »

Même si le processus d’apparition de la vie est bloqué, « cette atmosphère est l’un des meilleurs exemples observables de la Terre primitive avant l’émergence de la vie », insiste Nathalie Carrasco. Sans compter que Titan abriterait bel et bien de l’eau liquide, mais souterraine.

La mission américano-européenne Cassini-Huygens a survolé pendant treize ans le système saturnien et a déposé sur Titan la petite sonde Huygens – du nom de l’astronome néerlandais qui a découvert cette lune en 1655. Grâce à ces observations, les scientifiques sont convaincus de l’existence d’un lac sous la surface, comme c’est le cas dans d’autres lunes glacées telles Encelade, Europe ou Ganymède (lireLa Croix du 16 juillet).

Ce lac resterait liquide, même si le mercure avoisine les – 200 °C, grâce à l’énergie induite par les effets de marée avec Saturne, qui « tiraillent » la lune. « Sans compter que le sous-sol de Titan subit une pression élevée, à laquelle l’eau peut rester liquide malgré des températures basses », ajoute Nathalie Carrasco, qui évoque aussi la possible présence de composés « antigel ».

De là à penser que les molécules issues du brouillard photochimique puissent ruisseler dans le sol et faire un plongeon vital dans une eau souterraine, il n’y a qu’un pas… de plus de 1,3 milliard de kilomètres. « La mission Dragonfly s’intéresse à la chimie d’avant la vie, elle ne va pas sur Titan pour chercher de la vie ! », tient à rappeler Caroline Freissinet, chercheuse CNRS et membre de l’équipe scientifique de la mission.

Pour le futur drone, le smog cotonneux est une aubaine. « Voler au-dessus de Titan est un jeu d’enfant, avec une gravité d’un septième de ce qu’elle est sur Terre, poursuit la Savoyarde. L’atmo­sphère apparaît tellement dense qu’elle ressemble plus à un intermédiaire entre de l’eau et de l’air, c’est un peu comme nager. » Quatre instruments scientifiques seront embarqués, dont des caméras, des spectromètres pour l’étude chimique, et une espèce de station météorologique.

Titan est en effet le seul corps du système solaire, avec la Terre, à posséder une séquence climatique et des liquides en surface. Mais, là où notre planète connaît un cycle de l’eau, la boule orange vit au rythme du méthane. « Il pleut du méthane et des rivières de méthane serpentent au milieu des dunes composées de grains d’hydrocarbures », décrit Sébastien Rodriguez.

L’origine même de ce méthane ressemble à celle de l’eau sur Terre. En quelque quatre milliards d’années, les rayonnements stellaires auraient dû le décomposer. « Pour expliquer un maintien, on pense que ce méthane a été piégé à l’intérieur de Titan lors de sa formation et se dégaze au fur et à mesure, via des sources méthanifères à l’image des aquifères terrestres », compare l’astrophysicienne Athena Coustenis.

Si la libellule parvient à approcher le géant sans succomber dans les gaz, elle nous en apprendra peut-être plus sur ses origines et sur les nôtres. Tel l’un des titans qui ont précédé les dieux olympiens, Titan nous aidera alors à comprendre ce qui était avant.