Alors que les cryovolcans glacés sur Titan ont été théorisés dans le passé, les scientifiques n'avaient aucune preuve tangible pour eux. En utilisant une nouvelle technique de cartographie tridimensionnelle, l'équipe a pu créer un survol 3D réaliste d'une région sur Titan, au-dessus, où des montagnes de type volcanique semblent alignées dans une formation de type chaîne de montagnes, avec des caldeiras et les flux de matières. Si des cryovolcans existent sur Titan, ils répondraient potentiellement à la question de savoir pourquoi Titan a tant de méthane dans son atmosphère.
"Une combinaison de fonctionnalités nous fait penser que nous avons trouvé jusqu'à présent les meilleures preuves de volcans glacés sur la lune Titan", a déclaré Randy Kirk, géophysicien au U.S.Geological Survey et membre de l'équipe Cassini. «Sotra Facular est un volcan classique avec un cratère et des coulées de lave qui en sortent.
Kirk a présenté les résultats de l'équipe lors de la conférence de l'American Geophysical Union à San Francisco.
Plutôt que d'éclater des roches chaudes et en fusion, il est théorisé que les cryovolcans de Titan feraient éclater des substances volatiles telles que l'eau, le méthane et l'ammoniac. "Un volcan est un endroit où la matière à l'intérieur d'un corps planétaire s'est suffisamment réchauffée pour pouvoir éclater à la surface", a déclaré Kirk. "Quand un corps est fait de glace et non de roche, vous obtenez un cryovolcan."
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Les scientifiques ont soupçonné que les cryovolcans pourraient peupler Titan, et la mission Cassini a collecté des données sur plusieurs passes précédentes de la lune qui suggèrent leur existence. Kirk a partagé des images radar au début de la mission du vaisseau spatial Cassini qui montraient Sotra Facular comme une tache lumineuse sur la mer de sable équatoriale de Titan, comme vu ci-dessus.
"Il y avait des milliers d'endroits où un sol lumineux jaillit des endroits sombres", a déclaré Kirk, "et en particulier, nous avons remarqué une caractéristique ronde de type rose, que nous avons appelé La Rose, avec un flux qui en venait et nous nous sommes demandé si elle était un volcan. "
En combinant les nouvelles données de l'instrument radar de Cassini et le spectromètre de cartographie visuelle et infrarouge, l'équipe a pu créer le film de survol 3D, qui montre deux pics de plus de 1000 mètres (3000 pieds) de hauteur et plusieurs cratères jusqu'à 1500 mètres de profondeur ( 5000 pieds). Il montre également des écoulements en forme de doigts. Tous ces éléments sont des caractéristiques terrestres qui indiquent le cryovolcanisme.
"Nous étions excités et très heureux quand nous avons vu la vidéo", a déclaré Kirk à Space Magazine lors d'un point de presse mardi. «Il y a eu un long laps de temps entre voir l'image de La Rose et tout le monde se demandait s'il s'agissait d'un volcan. Lorsque nous avons finalement réussi à créer les trois dimensions à partir des cartes topographiques, j'ai été choqué et je l'ai fait à partir de notre propre ensemble de données! J'ai montré la vidéo à l'équipe et ils ont partagé cette réaction. »
Kirk a déclaré que les écoulements étaient assez minces - plus minces que prévu à moins de 100 mètres (300 pieds) d'épaisseur - mais qu'il y avait plus de volcans dans le même champ que Sotra Facula que ce que l'équipe attendait.
Dans la vidéo, des montagnes apparaissent, avec une énorme fosse comme une caldeira volcanique - "une grosse bouchée de la montagne", comme Kirk l'a décrit.
La topographie dans la vidéo a été exagérée verticalement par un facteur de 10. La fausse couleur dans les images initiales montre différentes compositions de matériau de surface, telles que détectées par le spectromètre de cartographie visuelle et infrarouge de Cassini. Dans cette palette de couleurs, les dunes ont tendance à avoir un aspect relativement bleu-brun. Le bleu suggère la présence de glace exposée. Les scientifiques pensent que les zones lumineuses ont un revêtement organique qui cache la glace et est différent et plus léger que les dunes. Les coulées en forme de doigt apparaissent d'un blanc jaunâtre brillant, comme la montagne et la caldeira. Le deuxième ensemble de couleurs montre l'élévation, le bleu étant le plus bas et le jaune et le blanc étant le plus élevé. Ici, les dunes apparaissent bleues car elles ont tendance à occuper des zones basses.
Le cryovolcanisme pourrait libérer du méthane de l'intérieur du Titan, ce qui explique l'approvisionnement apparemment continu de Titan en méthane frais dans son atmosphère. Sans reconstitution, les scientifiques disent que le méthane atmosphérique d'origine de Titan aurait dû être épuisé depuis longtemps.
"L'un des mystères sur Titan est la source de méthane", a déclaré Linda Spilker, scientifique du projet Cassini, "donc les cryovoclanoes offrent l'occasion parfaite pour faire passer le méthane de l'intérieur dans l'atmosphère de Titan."
Kirk et son équipe ont calculé qu'une éruption volcanique de la taille de Sotra tous les 1000 ans maintiendrait le niveau actuel de méthane dans l'atmosphère de Titan.
Jeff Kargel de l'Université de l'Arizona, qui a fourni une évaluation indépendante du potentiel des cryovolcans sur Titan, a déclaré que personne ne sait encore de quoi sont faits les écoulements de ces volcans, mais - fournissant une visualisation alléchante - a déclaré une cryolava ammoniac-eau avec du méthane et du dioxyde de carbone ferait des dépôts mousseux, semblables à de la pierre ponce sur Titan.
Kargel a également ajouté que les preuves les plus solides des cryovolcans sur Titan sont les données topographiques fournies par Kirk et son équipe. «La preuve évidente ici est la juxtaposition de la topographie haute et basse dans cette région sur Titan. Il y a très peu d'activités tectoniques qui peuvent produire une montagne conique comparable comme celle-ci. »
Pour plus d'images de la présentation de Kirk et d'autres présentations sur le système Saturne à AGU, consultez cette page Web de la NASA.
