Lorsque l’on observe de petits astres lointains, l’imagerie directe n’est que rarement intéressante. Espérer voir Pluton depuis la Terre se réduit à une bouillie de pixels, et Titan, le plus grand satellite de Saturne, est entouré d’une épaisse atmosphère qui rend toute prise de vue directe peu discernable.
C’est pourquoi les astronomes qui veulent percer à jour les mystères de ces astres se rabattent sur la spectroscopie. Le principe global est d’analyser la lumière réfléchie par un corps, sa longueur d’onde et sa fréquence, et d’en déduire quelles sont les molécules qui se cachent derrière. C’est notamment la technique à l’œuvre sur de nombreux télescopes, dont celui qui nous intéresse ici, le télescope spatial James Webb.
Tout les oppose, et pourtant…
Dans une étude prépubliée sur le serveur ArXiv et repérée par le site NewScientist, une équipe de chercheurs incluant plusieurs Français fait état d’une découverte surprenante à la surface de Titan et Pluton à la suite d’observations spectroscopiques. Pour faire simple, ils ont découvert qu’une étroite longueur d’onde de lumière était absorbée à la surface de Titan, et ce par un type de molécules qu’ils n’ont pas pu identifier. Encore plus surprenant, la même longueur d’onde ou presque s’est retrouvée au cœur d’investigations similaires sur Pluton.
Cette découverte a été rendue possible grâce à deux instruments du James Webb. D’abord, le spectromètre NIRSpec qui fonctionne dans le proche infrarouge et qui est adapté pour observer des sources relativement compactes, comme ces astres plus petits qu’une planète. Puis la caméra MIRI également dotée d’un spectromètre, mais dans l’infrarouge moyen, capable d’analyser en détail des atmosphères.
A priori, rien ne permettait pourtant à ces deux mondes de présenter le moindre point commun. D’un côté, nous avons Titan avec ses nuages épais, son atmosphère dense, et ses lacs de méthane à la surface. De l’autre, la planète naine Pluton, froide, glacée, sans aucune trace de liquide et dotée d’une atmosphère extrêmement ténue. Comment une même substance pourrait se trouver sur les deux astres ? Et pourquoi n’a-t-elle jamais été aperçue ailleurs ?
Aujourd’hui, on ne sait pas, mais demain peut-être ?
Après un examen plus poussé, les astrophysiciens ont tout de même pu trouver quelques points communs. Des particules de brume dans les atmosphères, certaines formes de glace que l’on pouvait, sous certaines conditions, trouver à la fois sur Pluton et Titan. Le problème : aucune de ces solutions ne correspondait à la longueur d’onde étudiée ici. Perplexes, les auteurs ont conclu sur le fait qu’il devait s’agir d’un mélange de plusieurs molécules qui, couplé aux conditions de température et de pression, aurait abouti à une substance encore non répertoriée.
Pour en savoir plus, quelques possibilités existent : tout d’abord, réaliser davantage d’observations avec le James Webb, ce qui est déjà en cours, dans l’espoir de trouver où, exactement, cette substance est concentrée, ce qui pourrait apporter une explication peut-être géologique au mystère. Autre possibilité : tenter de recréer la fameuse substance en laboratoire, puis essayer de comprendre comment elle a pu se former sur ces deux astres si différents.
Enfin, la solution viendra peut-être de la sonde Dragonfly. Son lancement est prévu pour 2028, et cette sonde de la Nasa doit ensuite se poser à la surface de Titan. Là, elle pourra réaliser de nouvelles observations et sans doute mieux comprendre toute la chimie qui se déroule sur cette lune encore très mal connue.
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