Titan : un monde d'hydrocarbures
Titan est la plus grande lune de Saturne et la seule lune du système solaire qui possède une atmosphère dense. C'est également le seul astre de l'Univers qui présente des corps liquides stables en surface, ce qui en fait l'un des plus intéressants pour étudier la chimie dans l'espace.
Figure 1 : Titan apparaît orange en raison de son épaisse atmosphère d'organo-azote. Image avec l'aimable autorisation de la NASA JPL-Caltech.
Titan a un cycle du méthane semblable au cycle de l'eau de la Terre. Ses nuages de méthane produisent de la pluie et provoquent même des tempêtes à la surface de la lune. La mission Cassini-Huygens nous a permis d'observer de plus près Titan et sa chimie, et à dévoilé à sa surface la présence d'une brume d'organo-azote et de mers d'hydrocarbures liquides. Les données ont également suggéré la présence de cryovolcans qui éjectent de l'ammoniac et du méthane liquide froid !
La haute atmosphère de Titan est riche en méthane et en azote. Lorsque ces petites molécules sont exposées à la lumière du soleil ou à des particules hautement énergétiques, elles se dissocient en ions et en électrons. Ces espèces chargées déclenchent une cascade de réactions chimiques qui produisent une variété d'hydrocarbures et d'autres molécules organiques. Les données de la mission Cassini-Huygens ont détecté dans l'atmosphère de Titan des alcanes, des alcènes et des alcynes, mais aussi des hydrocarbures aromatiques polycycliques complexes. Cela démontre une évolution des processus chimiques à mesure que les composés générés dans la haute atmosphère se rapprochent de la surface de Titan.
Les scientifiques pensent que les plus lourdes de ces molécules tombent à la surface de Titan. Ces composés organiques se retrouvent dans la mer, soit directement de l'air, via les pluies d'hydrocarbures ou par les rivières. Une étude récente corrobore le fait que les grandes mers de Titan sont composées de méthane pur et que leurs fonds sont vraisemblablement tapissés de composés organiques. Les composés insolubles tels que le benzène ou les composés nitriles coulent au fond de la mer pour créer une épaisse boue d'hydrocarbures.