Le dernier survol de Titan, la mystérieuse lune de Saturne

Le 21 avril dernier 2017, la sonde spatiale Cassini de la NASA a rendu visite pour la dernière fois à Titan, lors d'une descente en piqué à environ 1 000 kilomètres de la surface embrumée de la plus grande lune de Saturne.

Ce 127^e survol de Titan clot ce que les scientifiques espèrent être un chapitre prometteur dans l'exploration de ce monde extraterrestre. Nous en savons véritablement plus sur ce royaume qu'il y a 12 ans, lorsqu'un petit vaisseau spatial a été parachuté à travers la brume épaisse et extraterrestre de Titan et a dévié vers sa surface.

Au cours de sa descente et de brefs moments parmi les cailloux glacés rocailleux qui peuplent sa surface, la sonde a collecté suffisamment de données pour donner aux scientifiques un aperçu d'une lune aux allures qu'on penserait terrestres, à tort.

Située à près de 1 448 409 600 kilomètres du Soleil, les températures sur Titan sont si basses que la glace est aussi solide que la roche et que des composés organiques tels que l'éthane et le méthane (que l'on trouve généralement sous forme de gaz sur Terre) sont transformés sous l'effet du refroidissement en liquides qui se jettent dans d'immenses lacs et océans.

Avec ses montagnes, ses pluies, ses vents et ses vagues, Titan et ses plus de 5 000 kilomètres de largeur s'apparentent davantage à une planète qu'à une autre lune morte couverte de cratères. Au-delà des mers huileuses qui composent sa surface, elle abrite également un océan d'eau enseveli, en faisant l'un des meilleurs endroits pour la quête de vie extraterrestre.

Sous ce voile couleur mandarine se cache un monde susceptible d'abriter des formes de vie extraterrestres, présentant des compositions chimiques semblables aux nôtres ou des métabolismes qui nous sont totalement inconnus.

« Titan est une sorte de deuxième monde océanique », explique Sarah Hörst, planétologue à l'université Johns Hopkins. « En principe, il est probable qu'elle abrite des formes de vie qui nous sont familières et d'autres formes de vie que nous ne connaissons pas. »

Lors de son dernier survol, Cassini s'est concentrée sur les lacs et les mers dispersés à proximité du pôle nord de Titan et a transmis des données à la Terre qui permettront aux scientifiques de sonder ces profondeurs sombres et huileuses. Peut-être résoudront-elles le mystère des particularités éphémères plus connues sous le nom d'« îles magiques de Titan ».

PERCER LA BRUME

Après des décennies passées à s'interroger sur ce qui se cache sous son atmosphère opaque et cotonneuse, les scientifiques ont aperçu pour la première fois Titan le 14 janvier 2005. La sonde Huygens de l'Agence spatiale européenne est alors devenue le premier robot explorateur à toucher la surface de cette lune brumeuse et à diffuser des images détaillées.

La sonde de Huygens est montée à bord de Cassini en direction du système de Saturne. Cassini a déposé le module atterrisseur peu de temps après s'être placée en orbite autour de la planète aux anneaux.

Si la tâche assignée à Cassini était d'explorer Saturne et ses nombreuses lunes, cette petite sonde n'avait qu'une destination en ligne de mire : Titan, enveloppée d'une atmosphère boursouflée obscurcissant la majorité de la surface de la lune.

Après un voyage de 20 jours en direction de Titan, Huygens a plongé dans l'atmosphère de la lune pendant plus de deux heures.

La sonde spatiale a perforé le sol glacé, a rebondi, a glissé puis a été secouée. Après quelques secondes, elle s'est immobilisée et a fini sa course sur une plaine humide où les températures avoisinaient les -300 °C. Huygens y a collecté des données frénétiquement pendant environ une heure avant que ses batteries ne rendent l'âme et que son vaisseau mère ne disparaisse à l'horizon.

« Huygens nous a révélé l'environnement de Titan sur le terrain, alors que la plupart des éléments que nous connaissions jusqu'ici étaient déterminés de manière indirecte », explique Ralph Lorenz, de l'université de l'Arizona. « La sonde nous a montré sa surface vue de près. »

Les données qui nous sont parvenues ont révélé la présence de hauts plateaux, de ravins, de canaux sculptés par des matières liquides et de vents traversant l'atmosphère d'azote de Titan. Selon les mesures réalisées à sa surface, la sonde n'avait pas atterrie dans un désert aride et une sorte de fluide humidifiait le sable sur lequel elle s'était posée.

Les mesures atmosphériques effectuées par Huygens ont depuis permis aux scientifiques de reconstituer la composition de l'ancienne atmosphère de Titan, probablement constituée d'ammoniac et de méthane. Ils ont ainsi pu étudier la réaction des molécules organiques au sein d'une atmosphère principalement constituée d'azote, comme l'était autrefois la Terre avant que la vie ne voie le jour et que l'oxygène devienne abondant.

« C'est la seule atmosphère d'azote d'envergure en dehors de la nôtre », déclare Sarah Hörst. « On peut supposer que de nombreuses compositions chimiques dans l'atmosphère de Titan ont également eu lieu sur Terre, avant l'arrivée de l'oxygène. »

UNE LUNE MIROIR

Avec la mission Huygens, les hommes ont pour la première posé un vaisseau spatial sur une lune différente de la nôtre. Ce dernier voyage de Cassini marque, quant à lui, l'ultime mission de reconnaissance d'un monde miroir.

Cela ne devait pas se passer ainsi.

Une mission baptisée Titan Mare Explorer avait figuré parmi les premiers choix de la NASA pour une future aventure interplanétaire. Si elle avait été sélectionnée, un navire spatial aurait été envoyé à des fins d'exploration sur Ligeia Mare, l'une des plus grandes mers du nord de Titan. Composées d'hydrocarbures liquides, les mers à la surface de la lune pourraient abriter la vie sous une forme chimique totalement différente de la nôtre.

« C'est un test sur les diverses formes que peut prendre la vie : est-il possible qu'elle utilise un liquide différent de celui de la vie sur Terre ? », s'interroge la planétologue.

Dans un coup du sort déchirant, la dernière poignée de main de Cassini avec Titan annonce le début de sa disparition. Au cours de leur rencontre, la gravité de la lune a aidé l'ambassadrice de l'humanité dans le système saturnien à rejoindre une trajectoire de collision vers la célèbre planète aux anneaux. Plus tard dans l'année, la mission de Cassini s'achèvera par un plongeon spectaculaire sur Saturne. Avant de connaître ce sort, il faudra toutefois que la sonde réalise 22 plongées audacieuses entre la géante et ses anneaux.

Même après leur disparition, les engins spatiaux comme Huygens et Cassini peuvent dévoiler de nouveaux indices sur notre système solaire et aider les scientifiques à prévoir de futures missions, grâce aux nombreuses données qu'ils envoient sur Terre.

Avec Titan, nous avons découvert un monde qui nous est à la fois complètement extraterrestre et d'une certaine manière familier. Les pluies saisonnières obscurcissent ses plaines, sa composition est riche en molécules organiques et un vortex sombre orne ses pôles, en compagnie de nuages d'acide cyanhydrique.

« L'attrait pour Titan s'explique par une combinaison entre son aspect à la fois familier et exotique », explique Ralph Lorenz. « Des températures extrêmement basses, des glaces, des matières organiques, du méthane liquide tout en présentant des pluies, des rivières, des dunes et des mers qui nous sont familières. »

Pour faire simple, il s'agit d'un monde que les scientifiques meurent d'envie de connaître, non seulement en raison de l'enthousiasme suscité par l'exploration de terres extraterrestres, mais également pour ce qu'il peut nous apprendre sur cette planète que nous appelons « maison ».

« Titan bouillonne d'activités et présente tellement de caractéristiques terrestres qu'il constitue un excellent test pour notre compréhension du fonctionnement des planètes », explique Sarah Hörst.