Berkeley, Californie – Le télescope spatial James Webb a tourné ses caméras infrarouges sur Titan, la lune de Saturne, donnant aux astronomes un autre œil sur la plus grande et l’une des lunes les plus inhabituelles du système solaire.
Le seul satellite avec une atmosphère épaisse, c’est aussi le seul monde en dehors de la Terre qui a des corps liquides persistants à sa surface, y compris des rivières, des lacs et des mers, bien que le liquide soit considéré comme du méthane, de l’éthane et d’autres hydrocarbures qui sont toxiques. aux humains.
Les nouvelles observations, ainsi que celles des télescopes terrestres, aideront les astronomes à comprendre les conditions météorologiques sur Titan avant la mission de la NASA sur la Lune, appelée Dragonfly, dont le lancement est prévu en 2027.
Dragonfly, un atterrisseur multimoteur, évaluera l’habitabilité de l’environnement unique de Titan, enquêtera sur les soupes chimiques inhabituelles de la lune et recherchera des signatures de vie basées sur l’eau ou les hydrocarbures.
Les astronomes ont observé Titan pendant des décennies, depuis avant la rencontre de Voyager en 1980. Pendant près de 25 ans, ils ont concentré de puissants télescopes au sol et orbitaux sur le satellite, complétant les observations faites par la mission Cassini de la NASA à Saturne, qui a repéré Titan entre 2004 et 2004. et 2017.
L’astronome Emke de Pater de l’Université de Californie à Berkeley a dirigé de nombreuses observations de Titan à l’aide d’optiques adaptatives à haute résolution sur les télescopes Keck à Hawaï.
Après que le télescope spatial James Webb, ou JWST, ait photographié Titan le 4 novembre, l’équipe de Titan a vu dans le télescope ce qui ressemblait à deux nuages dans l’atmosphère.
Connor Nixon, le chef d’équipe de Titan, a envoyé un e-mail à De Pater et Kathryn De Claire – un doctorat de l’Université de Californie à Berkeley. qui est maintenant professeur adjoint de sciences planétaires et d’astronomie à Caltech – pour aider à confirmer les nuages et à suivre leur mouvement avec le télescope Keck.
Une série d’images de Keck prises environ 30 et 54 heures plus tard a montré des nuages similaires – probablement les mêmes – mais légèrement décalés par la rotation de la Lune par rapport à la Terre.
« Nous craignions que les nuages ne disparaissent lorsque nous avons regardé Titan après un jour ou deux avec Keck, mais à notre plus grand plaisir, il y avait des nuages dans les mêmes positions, et ils semblaient avoir changé de forme », a déclaré de Pater, professeur à l’UC Berkeley à la School of Studies.
Puissance JWST
Bien que la qualité des images du JWST et de Keck puisse sembler similaire à un œil non averti, de Pater a noté que le JWST dispose d’instruments capables de mesurer des aspects de l’atmosphère de Titan que Keck ne peut pas compléter. En particulier, la capacité de spectroscopie infrarouge du JWST lui permet de déterminer la hauteur des nuages et les dangers avec une bien meilleure précision.
« En utilisant des spectromètres sur JWST combinés à une qualité d’image optique avec Keck, nous obtenons une image vraiment complète de Titan », a-t-elle déclaré, « telle que la hauteur des nuages, l’épaisseur optique de l’atmosphère et la hauteur de la brume atmosphérique. »
En particulier, aux longueurs d’onde où l’atmosphère terrestre est opaque, c’est-à-dire que Titan ne peut être vu d’aucun télescope au sol, JWST peut observer et fournir des informations sur la basse atmosphère et la surface.
Début septembre, et encore plus tôt cette semaine, De Pater et De Claire ont participé à une expédition d’observation internationale pour capturer l’occultation de Titan pour une étoile lointaine.
Organisé par Elliot Young, directeur principal du programme au Southwest Research Institute de Boulder, Colorado, le mystère a permis d’explorer plus en détail la structure de l’atmosphère de Titan à l’aide du télescope Keck et du Very Large Telescope au Chili.
Ces observations sont coordonnées avec les explosions d’étoiles observées à partir d’autres grands télescopes et la récupération des vents Doppler sur Titan à partir du Atacama Large Millimeter Array, un radiotélescope au Chili.
En conjonction avec les récents résultats de la modélisation du vent, ces observations contribuent à une compréhension plus large de l’atmosphère terrestre, des planètes autour d’autres étoiles et des planètes et lunes voisines dans le système solaire.
« Ce sont quelques-unes des données les plus excitantes que nous ayons vues sur Titan depuis la fin de la mission Cassini-Huygens en 2017, et certaines des meilleures que nous aurons avant l’arrivée de Dragonfly de la NASA en 2032 », a déclaré Zippy Turtle de Johns Hopkins. Université. Qui est l’enquêteur en chef de Dragonfly ? « L’analyse devrait vraiment nous aider à en apprendre beaucoup sur l’atmosphère et la météorologie de Titan. »
Rupert Sanders écrit pour le UC Berkeley News Center.
