Sonde Huygens descendant à travers l'atmosphère de Titan. Crédit image: ESA Cliquez pour agrandir
De fortes turbulences dans la haute atmosphère, une deuxième couche ionosphérique et un éventuel éclair ont été parmi les surprises trouvées par le Huygens Atmospheric Structure Instrument (HASI) lors de la descente à la surface de Titan.
HASI a fourni des mesures à partir d'une altitude de 1400 km jusqu'à la surface des caractéristiques physiques de l'atmosphère et de la surface, telles que les profils de température et de densité, la conductivité électrique et la structure de la surface. Le Huygens SSP a effectué des mesures juste au-dessus et à la surface de Titan.
La structure atmosphérique à haute altitude avait été déduite des mesures d'occultation solaire antérieures effectuées par Voyager, mais l'atmosphère moyenne (200 à 600 km) n'était pas bien déterminée, bien que les observations télescopiques indiquent une structure verticale complexe.
On savait très peu de choses sur la surface de Titan car elle est cachée par une épaisse brume - la spéculation initiale était que la surface était couverte par un océan d'hydrocarbures profond, mais les mesures infrarouges et radar ont montré des contrastes d'albédo définis - peut-être compatibles avec les lacs, mais pas avec un océan global.
Des observations antérieures ont montré que la pression de surface sur Titan était comparable à celle sur Terre, et que le méthane formait une contrepartie plausible à l'eau terrestre pour la formation de nuages et de pluie. Il y avait aussi des spéculations sur la possibilité de foudre se produisant dans l'atmosphère de Titan qui pourrait affecter la composition chimique de l'atmosphère.
HASI a constaté que dans la partie supérieure de l'atmosphère, la température et la densité étaient toutes deux plus élevées que prévu. La structure de la température montre de fortes variations ondulatoires de 10 à 20 K, une moyenne d'environ 170 K. Cela, combiné à d'autres preuves, indique que l'atmosphère de Titan a de nombreuses couches différentes.
Des modèles de l’ionosphère de Titan ont prédit que les rayons cosmiques galactiques produiraient une couche ionosphérique avec une concentration maximale d’électrons entre 70 et 90 km d’altitude. HASI a également surpris l'équipe Huygens en trouvant une deuxième couche ionosphérique inférieure, entre 140 km et 40 km, avec une conductivité électrique culminant à près de 60 km.
HASI a peut-être également vu la signature de la foudre. Plusieurs événements d'impulsion de champ électrique ont été observés pendant la descente, provoqués par une éventuelle activité de foudre dans le guide d'onde sphérique formé par la surface de Titan et la limite intérieure de son ionosphère.
La résolution verticale de la mesure de température était suffisante pour résoudre la structure de la couche limite planétaire. Cette couche limite avait une épaisseur d'environ 300 m au lieu et au moment de l'atterrissage. La température de surface a été mesurée avec précision à 93,65 - 0,25 K et la pression à 1467 - 1 hPa (très proche des mesures faites précédemment par Voyager, environ 95K et 1400 hPa).
Source d'origine: portail ESA
