Les rivières sur Terre sont abondantes, malgré le changement climatique qui évapore de nombreuses sources d’eau. En 2018, les scientifiques ont estimé que les rivières et les ruisseaux, à l’exclusion des terres glaciaires, couvraient près de 300 000 miles carrés à travers le monde.
Mais les rivières ne sont pas aussi répandues dans le reste du système solaire. Dans l’état actuel des choses, les astronomes pensent qu’il n’y a que deux autres mondes dans notre système solaire où des rivières ont coulé : Mars et la plus grande lune de Saturne, Titan. Les rivières sur Mars n’ont pas coulé depuis des milliards d’années, mais la planète rouge a été secouée par de nombreux événements cataclysmiques qui ont dépouillé son eau liquide. Tout ce que les scientifiques peuvent voir aujourd’hui, ce sont les vestiges dégradés des rivières.
Cependant, avec Titan, les astronomes pensent qu’une grande partie de sa surface est remplie de liquide, mais contrairement à la Terre, le liquide en question n’est pas du H2O, mais du méthane liquide. (Oui, ça sentirait aussi mauvais que vous l’imaginez.)
Nous en apprendrons peut-être plus sur le maquillage de Titan dans une dizaine d’années. En 2027, la mission Dragonfly de la NASA devrait être lancée depuis la Terre, embarquant pour un voyage de huit ans vers Titan, la deuxième plus grande lune du système solaire. Semblable au rover Persévérance sur Mars, l’objectif de cette mission d’astrobiologie est de faire progresser la compréhension de notre monde des “éléments constitutifs de la vie” et de rechercher des signes de vie sur Titan, ce qui inclura la compréhension de la présence de rivières.
Mais comme c’est dans des années, le scientifique planétaire Samuel PD Birch, qui est également professeur à l’Université Brown, et ses collègues ont utilisé les données des rivières sur Terre et un peu de mathématiques pour débloquer des indices sur les rivières sur Mars et Titan, et ce que cela peut parlez-nous de leurs climats. Leurs conclusions ont été publiées lundi dans la revue Actes de l’Académie nationale des sciences.
“Il est difficile de savoir à quoi ressemblait le climat sur Mars – était-il chaud, y avait-il des pluies qui coulaient à la surface, ou était-ce juste des glaciers qui fondaient?” Birch dit à Salon. Pour Titan, grâce aux données recueillies par les survols du vaisseau spatial Cassini, les scientifiques ont des images “grossières” et “granuleuses” de la lune, mais pas beaucoup de données sur ce qui se passe à la surface. “Nous avons donc dû trouver une sorte de méthode permettant de prédire ce que faisaient les rivières et donc à quoi ressemblait le climat.”
Saturne avec des lunes (Getty Images)
“Nous avons dû trouver une sorte de méthode permettant de prédire ce que faisaient les rivières et donc à quoi ressemblait le climat.”
Sur Terre, Birch a déclaré qu’il considérait les rivières comme des “tapis roulants” qui drainent les continents de leurs sédiments et les transportent vers d’autres endroits. Selon ses mots, ils sont presque “mécaniques” en quelque sorte. Du point de vue des données, la profondeur, la largeur et le débit d’une rivière sont souvent ajustés pour répondre aux demandes de déplacement de ces sédiments. “Nous avons donc profité de cette régularité sur Terre pour ensuite faire des prédictions sur ce que font les rivières sur d’autres planètes. Nous faisons donc l’inverse – nous mesurons leur largeur, leur pente, puis nous pouvons prédire la quantité de fluide et de sédiments. les traverse ou devait les traverser pour leur donner cette forme. »
En utilisant une méthode appelée géométrie hydraulique sans dimension, Birch et ses collègues ont abouti à quelques prédictions basées sur les deux mondes. Birch a déclaré que lui et ses collègues avaient résolu un “problème de géométrie” concernant le temps qu’il faudrait aux petites rivières pour remplir les deltas que les rovers Perseverance et Curiosity ont explorés sur Mars. Cela leur a permis de mieux comprendre comment les rivières martiennes coulaient sur de longues périodes.
“Cela nécessite beaucoup de temps, car ce ne sont pas de très grandes rivières qui se jettent dans de très grands deltas”, a déclaré Birch. “Donc, cela va toujours prendre un peu de temps, et ça va d’aussi peu que je pense 20 000 ans environ, jusqu’à des millions d’années. C’est une grande plage, ce qui est assez long pour qu’il y ait de l’eau liquide stable en surface. Est-ce qu’il pleuvait un peu et qu’il faisait très sec entre les deux ? Nous ne pouvions pas le dire. Mais nous pouvions dire combien de temps il fallait à une petite rivière pour construire ce grand delta.
Sur Titan, a déclaré Birch, il y a des rivières de taille similaire au fleuve Mississippi qui se jettent dans des mers plus grandes que les Grands Lacs ici sur Terre. Birch et ses collègues ont découvert, à leur grande surprise, que les rivières de Titan se déplacent assez lentement et nécessitent moins d’énergie pour se mobiliser dans les sédiments.
Perseverance (Mars 2020) de la NASA stocke des échantillons de roche et de sol dans des tubes scellés à la surface de la planète pour de futures missions à récupérer dans la zone connue sous le nom de cratère Jezero sur la planète Mars. (NASA/Getty Images)“Le sédiment est très flottant, il ne flotte pas, mais il est plus proche de flotter que le sédiment ici sur Terre, il faut donc moins d’énergie pour ramasser une particule et la déplacer”, a déclaré Birch. “Et la raison pour laquelle c’est plus lent, c’est parce qu’il pleut très rarement sur Titan.”
Sur Titan, il y a des rivières de taille similaire au fleuve Mississippi qui se jettent dans des mers plus grandes que les Grands Lacs ici sur Terre
Sur Titan, “rarement” signifie qu’il peut s’écouler des années entre les tempêtes.
“Titan est un peu aride, mais quand il pleut, ces rivières peuvent ramasser et déplacer des choses, et c’est ce que nous avons découvert là-bas”, a déclaré Birch. “Et puis l’autre chose que j’ai trouvé super excitante, parce que les rivières sont si flottantes qu’il suffit d’un petit filet pour mobiliser les sédiments sur Titan.”
Birch a déclaré que ces découvertes soulignent que Titan est “l’endroit le plus excitant pour l’exploration dans le système solaire”.
“Il a ce système hydrologique actif, comme nous l’appelons, sur Terre. C’est le cycle de l’eau où vous avez l’évaporation des océans et les précipitations sur la terre, puis les rivières ramènent cela dans l’océan”, a déclaré Birch. “Il a ce système de type similaire avec un fluide totalement différent, et on ne sait pas pourquoi Titan est le seul autre endroit qui a cela dans notre système solaire.”
Birch a ajouté que la compréhension des rivières sur d’autres mondes « tire parti de la régularité des rivières sur terre » et simultanément « montre l’universalité de la physique qui les anime ».
