Le James Webb de la NASA réalise les premières observations de Titan, lune de Saturne semblable à la Terre


James Webb peut sonder l’atmosphère de Titan “d’une manière que même la sonde Cassini ne pouvait pas faire”.

Images de Titan prises par James Webb. NASA, ESA, CSA, Webb Titan GTO Team/Alyssa Pagan (STScI)

Titan, la plus grande lune de Saturne, est la cible d’une prochaine mission de la NASA visant à rechercher une vie extraterrestre dans son épaisse atmosphère et ses rivières, lacs et océans de méthane liquide.

Ces missions n’atteindront pas Titan avant les années 2030, mais les scientifiques attendent avec impatience les premières observations du télescope spatial James Webb sur cette lune lointaine.

Ce moment est arrivé, puisque l’équipe Webb a révélé des observations de deux grands nuages de méthane dans l’atmosphère de Titan, prises le 4 novembre, selon un communiqué de presse de la NASA.

James Webb permet un aperçu sans précédent de l’atmosphère de Titan

Les scientifiques ont longtemps ciblé Titan pour des observations parce qu’il abrite une surface étonnamment semblable à la Terre, avec des rivières, des lacs et des mers. Cela suggère qu’il pourrait y avoir une certaine forme de vie sur la lune, bien qu’elle soit probablement très différente de celle de la Terre, car ses mers et ses rivières sont composées de méthane liquide.

La mission Cassini de la NASA est arrivée à Saturne en 2004 et a fourni une vue sans précédent de Saturne et de Titan. Cependant, depuis sa position dans l’espace profond, au point de Lagrange 2, James Webb est en mesure de “sonder la composition et la surface de Titan d’une manière que même la sonde Cassini n’aurait pas pu faire”, a écrit la NASA sur Twitter.

L’observatoire James Webb a passé un total de 15 heures à observer Titan. Les observations ont été organisées par Conor Nixon, astronome au Goddard Space Flight Center de la NASA dans le Maryland. Comme le souligne la NASA dans son communiqué, l’atmosphère de Titan “est remplie d’une épaisse brume qui masque la lumière visible se reflétant sur la surface”. Cela en faisait le candidat idéal pour les instruments d’imagerie infrarouge de Webb, qui peuvent scruter les nuages épais et voir ce qui se cache en dessous.

“Fantastique ! J’adore voir le nuage et les marques d’albédo évidentes. J’ai hâte de voir les spectres ! Félicitations à tous”, a déclaré Heidi Hammel, spécialiste des sciences planétaires à l’Association des universités pour la recherche en astronomie et chef de projet pour les travaux sur le système solaire du JWST.

Les marques d’albédo font référence aux régions claires et sombres de la surface de Titan, tandis que les spectres font référence aux lectures du spectrographe proche infrarouge (NIRSpec) de l’observatoire. Ceux-ci divisent la lumière observée de l’atmosphère de Titan en couleurs qui correspondent à différents composés, permettant aux scientifiques d’analyser sa composition chimique.

Les images de Titan prises par Webb sont “tout simplement extraordinaires”

Dans sa déclaration, la NASA a fait part d’un certain nombre de réactions de scientifiques, partagées par courriel. Sebastien Rodriguez, astronome à l’Université Paris Cité et qui travaille sur la recherche, a écrit : “À première vue, c’est tout simplement extraordinaire. Je pense que nous voyons un nuage !”

Les chercheurs ont finalement réalisé qu’ils étaient en présence d’une observation sans précédent de non pas un, mais deux nuages dans l’atmosphère de Titan. L’un d’eux était situé au-dessus de Kraken Mare, la plus grande des mers de Titan. Bien que le temps imparti à Webb soit écoulé, les scientifiques ont décidé d’effectuer des observations complémentaires de ces nuages avec la collaboration de l’observatoire Keck à Hawaï. Ils ont réussi à obtenir des observations des mêmes nuages deux jours seulement après les images de Webb.

“Nous étions inquiets que les nuages aient disparu lorsque nous avons regardé Titan deux jours plus tard avec Keck”, explique Imke de Pater, astronome à l’Université de Californie à Berkeley, qui dirige les observations de Titan par Keck, dans le communiqué de la NASA. “Mais à notre grande joie, il y avait des nuages aux mêmes positions, semblant avoir changé de forme.”

Il convient toutefois de noter que le positionnement des nuages dans les observations de l’observatoire Keck pourrait n’être qu’une coïncidence, car une forte activité nuageuse était attendue à la fin de l’été dans l’hémisphère nord de Titan.

James Webb observera à nouveau Titan en 2023

Les observations de Webb comprennent des images prises par les caméras NIRCam et NIRSpec de l’observatoire. La première permet aux scientifiques de se concentrer sur la basse atmosphère de Titan, tandis que la seconde leur permettra de déterminer quels composés se trouvent dans la basse atmosphère.

Selon le communiqué de la NASA, James Webb n’observera pas Titan à nouveau avant mai ou juin 2023. Lorsqu’il sera de nouveau entraîné sur la lune, il utilisera son instrument infrarouge moyen (MIRI) pour aider les scientifiques à mieux comprendre les relevés spectraux.

La NASA travaille sur sa mission Dragonfly, qui fera voler un drone – similaire à son hélicoptère Mars Ingenuity – à travers l’atmosphère de Titan à un moment donné dans les années 2030. D’ici là, les scientifiques de la Terre disposent d’un grand nombre de données sur Titan qu’ils doivent passer au crible.

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Source : Interesting Engineering – Traduit par Anguille sous roche


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