Découverte de méga-yardangs à la surface de Titan

Découverte de méga-yardangs à la surface de Titan


Titan, la plus grosse lune de Saturne, est le seul satellite du système solaire à posséder une atmosphère. Il est étudié actuellement par la mission Cassini-Huygens : presque tous les mois, un survol de la lune permet d'imager sa surface grâce à l'instrument Radar qui « voit » à travers son atmosphère opaque. C'est ainsi qu'ont été découverts des lacs et mers de méthane liquide dans les régions polaires et de vastes champs de dunes linéaires dans les régions équatoriales.



Figure 1 : Images radar TerraSAR-X des dunes Egyptiennes (a) et Namibiennes (b), et des mega-yardangs Iraniens (c) et Tchadiens (d). Copyright Ph. Paillou / DLR. 

A des latitudes intermédiaires, autour de 40oN, plusieurs structures linéaires et fortement diffusantes pour le radar de Cassini ont été repérées : elles présentent une analogie de forme avec les méga-yardangs existant sur Terre. Les yardangs terrestres sont formés par l'érosion éolienne de couches de sédiments meubles, souvent constituées par des anciens fonds lacustres. Nous avons étudié la signature radar de sites terrestres analogues, deux champs de dunes linéaires dans la grande Mer de Sable en Egypte et dans le désert du Namib en Namibie, et deux méga-yardangs dans le désert de Lut en Iran et dans le désert de Borkou au Tchad.



Figure 2 : Comparaison entre la signature radiométrique des dunes et méga-yardangs terrestres (tracé fin en gris) et le résultat de la modélisation de la rétro-diffusion radar (tracé épais en noir). Copyright Ph. Paillou. 

Des images radar à haute résolution, utilisant une fréquence proche de celle de l'instrument Radar de Cassini, ont été acquises à l'aide du satellite allemand TerraSAR-X. Nous avons analysé et modélisé la signature micro-ondes des dunes linéaires et des méga-yardangs terrestres, distinguant entre des inter-dunes couverts de sable (en Namibie) ou exposés (en Egypte), et des yardangs jeunes (en Iran) ou anciens (Tchad). La comparaison des signatures radiométriques des structures terrestres avec celles des structures présentes à la surface de Titan nous a permis de conclure que 1) deux types de dunes linéaires sont présents dans la grande mer de sable de Belet sur Titan et que 2) les structures linéaires brillantes observées à 40 degrés de latitude Nord lors des survols T64 et T83 sont très certainement des méga-yardangs.

La découverte de méga-yardangs à la surface de Titan permet notamment d'alimenter des hypothèses concernant l'histoire du climat de la lune : ces structures pourraient être les restes d'anciens lacs importants, localisés à plus basse latitude que les lacs et mers actuels de Titan, et formés à une époque où la présence de méthane liquide n'était pas cantonnée aux régions polaires.

Ce travail a bénéficié d'un soutien financier du groupe Système Solaire du CNES, et les images  TerraSAR-X ont été fournies par le DLR dans le cadre du projet GEO1970.

Texte par Philippe Paillou