Mise à jour le 8 Décembre 2010
 
 
    
CONFÉRENCE
"ENCELADE, TITAN ET LES AUTRES….."
Par Pierre THOMAS ENS Lyon
 
Pour les RCE 2010 Cité des Sciences de Paris
Le 14 Novembre 2010 à 13H45
 
Photos : JPM. pour l'ambiance (les photos avec plus de résolution peuvent m'être demandées directement)
Les photos des slides sont de la présentation de l'auteur.  Voir les crédits des autres photos et des animations.
REMARQUE : Les comptes rendus des conférences sont mis en ligne au fur et à mesure
Vous vous en apercevrez en allant voir  la page du compte rendu général de temps en temps à l'index "conférences", je signalerai les mises en ligne dans la fenêtre des mises à jour du site
 
 
 
BREF COMPTE RENDU
 
 
Pierre Thomas est de formation géologue, il est enseignant-chercheur au Laboratoire des Sciences de la Terre de l'ENS Lyon, il a passé sa thèse sur la géologie des planètes.
 
De plus il a déjà donné de nombreuses conférences sur ce sujet dont une aux RCE 2006.
 
 
Beaucoup de ces satellites ont été décrit dans des articles antérieurs, donc consulter aussi les archives du site sur Saturne et ses satellites.
 
 
 
 
 
 
 
 
Sa conférence ne portera que sur les 7 satellites majeurs de Saturne et cela en partant de l’extérieur.
 
Ils ont une grande variété de taille, mais une grande similitude de composition.
 
Leur densité est de l’ordre de 1,5, ce qui peut être équivalent à un mélange de 3 volumes d’eau et un volume de roches.
(rappel : Terre : 5,5).
 
 
 
 
 
 
JAPET.
 
Petite lune de 1460km de diamètre qui possède la particularité d'avoir deux faces bien différentes.
 
Sa face dirigée dans le sens du mouvement est sombre et sa face arrière est brillante.
 
Japet, 3ème satellite de Saturne par la taille a été découvert par Cassini lors du passage des anneaux par la tranche de 1671. Ces passages étaient l'occasion toujours d'une mine de découvertes car ils permettaient l'étude de l'environnement de Saturne près des anneaux sans être perturbé par la luminosité de ceux ci.
 
On remarque un bourrelet équatorial de 20km de haut sur a peu près la moitié de la périphérie du satellite (1300km).
Mise à l’échelle terrestre, ce bourrelet aurait 11.000km de long, 160km de large et 100km de haut !!
 
Ce bourrelet est exactement à l'équateur. On n'a aucune idée pourquoi!
Une remarque : la terminaison de la ride (elle ne fait pas tout le tour) semble ne pas être recouverte de dépôts sombres.
 
 
 
 
 
Comme la plupart des satellites, Japet est synchronisé sur Saturne, si bien que l’on pense que c’est comme cela qu’il ramasse toutes les poussières sur sa face avant sombre, en provenance très probablement de Phoebé (qui tourne à l’envers par rapport aux autres satellites). Cet effet semble confirmé par la découverte en 2009, d’un anneau de poussières autour de Phoebé.
 
 
 
TITAN.
 
Titan, diamètre 5150km (densité 1,9) est le deuxième satellite le plus gros du système solaire, après Ganymède de Jupiter.
 
C’est le seul satellite du système solaire avec une atmosphère dense et stratifiée.
 
 
Illustration de ce qui doit se passer dans l’atmosphère de Titan.
 
Les UV jouent sur les molécules de méthane (CH4) et créent ainsi des aérosols.
Mais alors on aurait dû consommer tout le CH4 depuis le temps.
Et pourtant il en reste ; donc il existe une source de méthane sur Titan (et il n’y a pourtant pas de vaches !!).
 
 
Dans la très haute atmosphère (1200km), la sonde Cassini trouve des macro molécules organiques.
 
 
 
 
 
 
Le module européen Huygens se pose sur Titan, le sol est recouvert de galets arrondis de glace d’eau probablement et de sable de glace mouillé au méthane.
C’était probablement le lit d’une ancienne rivière de méthane.
 
On découvre aussi au radar, des dunes et des lacs.
 
Il y a aussi un volcanisme actif (cryovolcanisme).
 
Comment expliquer tout cela ? Avec une proposition de la structure interne de ce corps ; comme dessinée ci-contre.
 
Il y a de la glace en surface (-200°C).
 
En profondeur il fait plus chaud, donc il existe une zone, où l’eau devient liquide (colorisée en bleu clair) peut être de 200km d’épaisseur, puis une nouvelle couche de glace à cause de la pression qui augmente (zone en bleu foncé).
 
Ensuite on devrait atteindre le noyau rocheux.
 
 
 
 
 
 
 
 
RHÉA.
 
 
Rhéa découverte par Cassini en 1672 a un diamètre approx de 1530km et une faible densité, elle est très cratérisée.
 
Ce satellite glacé a beaucoup de similitudes avec Europe et Ganymède de Jupiter.
 
Énorme cratère sur Rhéa photographié par Cassini.
 
L’activité géologique semble avoir été toujours nulle ou très faible, on le remarque sur cette photo d’ensemble de satellite.
 
 
 
 
 
 
 
DIONÉ.
 
 
Satellite de 1180km de diamètre.
 
 
Vue de la face tournée vers Saturne de Dioné où l'on remarque cette superbe faille dans son hémisphère Sud.
 
 
Le deuxième survol de Dioné par Cassini.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
TÉTHYS.
 
 
Diamètre 1050km.
 
 
Cette vue est la meilleure vue à ce jour du Pôle Sud de Téthys.
 
On aperçoit l'énorme faille Ithaca Chasma au centre de l'image.
Des canyons perforés de cratères, donc anciens.
 
 
Le fond de certains cratères apparaît plus brillant, probablement dû au matériau du sous sol.
 
 
 
 
 
 
 
Un relief caractéristique : le cratère ODYSSEUS (Ulysses en français) de 450 km de diamètre que l’on voit parfaitement sur cette photo de la NASA.
 
 
 
ENCELADE.
 
Petit satellite de 510km de diamètre, mais un des plus intéressants.
 
Quelle activité pour un si petit corps ! le Pôle Sud est plus chaud que le reste de 20°C à peu près.
 
Découverte des fameuses rayures de tigre qui ressemblent à des dorsales océaniques.
Y aurait-il une pseudo tectonique des plaques sur Encelade ?
 
 
Les éruptions des ces rayures ont été analysées par les instruments de Cassini :
de fines particules de glace d’eau et même de glace ….salée !
 
 
Comment faire pour obtenir de tels geysers d’eau salée sur un corps si froid ?
 
Un peu d’ammoniaque et de sel dans la glace ce qui facilite sa fusion , des forces de marées qui déforment et réchauffent l’intérieur et le tour est (presque) joué nous dit Pierre Thomas.
 
 
Donc on a imaginé à quoi pouvait ressembler l’intérieur d’Encelade.
 
 
Il y aurait bien un océan d’eau salée en profondeur, mais uniquement vers le Pôle Sud.
 
 
 
 
 
 
MIMAS.
 
 
Encore plus petit, Mimas avec ses 390km de diamètre.
 
Ici son côté « face » avec le cratère Herschel.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
POSSIBILITÉ DE VIE DANS LE SYSTÈME DE SATURNE.
 
 
Que faut-il pour que des réactions chimiques similaires à ce qui se produit sur Terre aboutissent à la vie :
·        des macro molécules complexes et variées
·        un excellent solvant
·        de l’énergie utilisable
 
Pour faire des molécules complexes, il faut d’après les chimistes :
·        un atome tétravalent
·        un atome de petite taille
 
À priori en examinant la table de Mendeleïev , seuls le Carbone et dans une moindre mesure le Silicium, satisfont ces deux critères.
Et le Carbone peut faire des molécules bien plus variées que le Silicium.
Donc, disons que seul le Carbone, peut être à la base de vie.(il faut aussi d’autres éléments comme P, N H, O etc..).
 
L’eau est le solvant le plus efficace et le plus puissant pour les molécules carbonées.
Le méthane et l’ammoniaque liquide seraient aussi des (moins) bons candidats.
 
En ce qui concerne l’énergie, la vie terrestre utilise deux sources d’énergie à la base de tout écosystème :
·        la lumière solaire avec la photosynthèse
·        des réactions chimiques à la base de la chimiosynthèse.
 
Par exemple concernant ce dernier point, la suite de réactions la plus répandue (en milieu réducteur) est celle-ci :
 
 
 
 
Ces réactions peuvent se produire en profondeur dans le sous-sol ou au fond d’un océan, même si les conditions de surface sont impropres à la vie.
 
Où ces conditions peuvent-elles exister dans le système de Saturne ?
 
 
Où y-a-t-il :
 
·        du Carbone et molécules organiques : partout
·        de l’eau liquide : en profondeur sur Titan et Encelade
·        de l’énergie disponible dans cet océan sous-glaciaire : pas dans Titan car l’océan n’est pas en contact avec des silicates, mais sur Encelade si !
 
 
Alors y-a-t-il de la vie dans l’océan d’Encelade ? Bonne question posée aux générations futures.
 
 
ZONE D’HABITABILITÉ.
 
 
En conclusion, Pierre Thomas pique une grosse colère, concernant la zone d’habitabilité, qu’il résume avec la slide ci-contre.
 
Il se plaint à juste raison, que l’on pense planètes quand on parle de zone d’habitabilité et on oublie les satellites de planètes qui peuvent abriter la vie, même en sous terrain.
 
 
Voici ce que pourrait être une vue plus correcte de cette zone :
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
POUR ALLER PLUS LOIN :
 
Toute l’actualité du système de Saturne dans les archives de votre site préféré.
 
Les dernières nouvelles de Saturne, Hypérion, Mimas, Téthys et Dioné par P Thomas.
 
 
 
 
Bon ciel à tous
 
 
Jean Pierre Martin   commission de cosmologie de la SAF
www.planetastronomy.com
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