Comment Titan a obtenu son atmosphère

Le méthane ne dure pas longtemps au soleil. Les rayons du soleil le décomposent rapidement en d'autres molécules organiques. Ainsi, la découverte de méthane n'importe où dans le système solaire provoque un frisson d'excitation parmi les astronomes.

Et c'est compréhensible. Le méthane ne doit pas être là depuis longtemps (sinon il aurait été décomposé par la lumière du soleil). Il doit donc avoir été récemment relâché dans l'atmosphère. Sur Terre, la majeure partie du méthane dans l'atmosphère est produite par le pétage continu et imparable d'êtres vivants.

C'est pourquoi la récente découverte de méthane en petites quantités sur Mars a suscité un tel engouement. Se pourrait-il que les martiens qui pètent du méthane en soient responsables ? Probablement pas. De nombreux commentateurs ignorent le fait que le méthane sur Terre est également libéré par les volcans, les cheminées hydrothermales et dans certaines réactions entre les roches et l'eau.

Cependant, le gorille de 800 livres est la lune de Saturne, Titan, qui a une atmosphère d'azote dense avec une fraction importante de méthane. La question est de savoir comment ce méthane arrive là, s'il est constamment remplacé car il est décomposé par la lumière du soleil.

Il y a deux réponses suggérées (en ignorant la suggestion sauvage selon laquelle une sorte d'organisme pétant pourrait être responsable).

La première possibilité est une réaction en cours sous la surface de Titan entre les silicates de fer ou de magnésium, l'eau et le dioxyde de carbone pour produire du méthane. C'est ce qu'on appelle la serpentisation et se produit sur Terre à divers endroits, comme les roches précambriennes sous certaines parties du Canada.

La seconde est que de la glace de méthane a été incorporée à l'intérieur de Titan lorsque la lune s'est formée au début du système solaire et que l'atmosphère est constamment rafraîchie par d'énormes éructations de méthane d'en bas lorsque cette glace fond et s'échappe.

Un groupe international de géologues planétaires affirme connaître la réponse. Selon eux, les mesures récentes du rapport hydrogène/deutérium dans le méthane de Titan ne peuvent pas être expliquées par des réactions de serpentisation, car l'eau impliquée aurait un mélange incroyablement étrange de ces isotopes.

D'un autre côté, le méthane primordial pourrait bien avoir un mélange d'hydrogène et de deutérium plus proche de ce que nous voyons sur Titan aujourd'hui. Et la différence peut s'expliquer par la façon dont la photolyse préfère un isotope à l'autre.

Fait intéressant, les chercheurs suggèrent un moyen de tester leur idée. Ils disent qu'une autre des lunes de Saturne, Encelade, doit avoir été formée à partir du même méthane primordial. Encelade semble parfois faire roter ce truc en orbite autour de Saturne. Une mesure du rapport isotopique de ce méthane pourrait trancher la question, ou du moins appuyer fortement l'argument.

Et qui pourrait faire une telle mesure ? À l'équipe du vaisseau spatial en orbite autour de Saturne, Cassini.

Réf : arxiv.org/abs/0908.0430 : Une origine primordiale pour le méthane atmosphérique de la lune Titan de Saturne

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