Une nouvelle approche numérique pour l'étude des vallées fluviales de méthane liquide sur Titan

La mission Cassini-Huygens, qui s'est achevée le 15 septembre 2017 après un voyage de 20 ans, a permis de nombreuses découvertes sur Saturne et ses satellites, dont Titan, le plus gros d’entre eux. Lors de sa descente dans l’atmosphère de Titan en janvier 2005, le module Huygens a notamment identifié un réseau de vallées fluviales dendritique incisant une colline proche du site d’atterrissage.

Tout comme l'eau sur Terre, le méthane liquide incise le substrat de Titan constitué de glace d’eau et/ou d’hydrocarbures pour former des réseaux de rivières complexes. Pour mieux comprendre les processus responsables de la formation de ces paysages, un modèle numérique de terrain (MNT) précis représentant la surface topographique de cette région est nécessaire. Or, le MNT réalisé en 2005 présente un certain nombre d’imperfections et d’incohérences qui limitent son utilisation pour l’analyse précise de la formation des rivières.

Des chercheurs de l’IPGP et leurs collègues internationaux ont mis en place une nouvelle approche, bénéficiant d'un récent traitement des images DISR qui améliore sensiblement la qualité des images d’origine. Pour la reconstruction du MNT, les scientifiques ont utilisé MicMac, un logiciel de photogrammétrie libre d’accès et hautement paramétrable. Afin de surmonter les difficultés liées à la qualité des données et à la complexité des prises de vue (configuration géométrique inhabituelle), une chaîne de traitement spécifique a été développée. Ils ont appliqué des concepts de géomorphologie quantitative (tels que le sens d’écoulement des rivières) pour évaluer les dernières ambiguïtés sur l'orientation globale du MNT.

Grâce à cette approche, les chercheurs ont obtenu un MNT couvrant une surface plus importante et avec un bien meilleur échantillonnage spatial que précédemment (18 mètres, le plus résolu pour la surface de Titan). Ils mettent ainsi à disposition de la communauté scientifique un outil fondamental pour poursuivre l’étude quantitative de la formation des vallées fluviales et des processus d’érosion et d'incision causée par le méthane liquide sur Titan.