André
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 Posté le: Sam 17 Juil 2010 10:51 pm Sujet du message: Les scientifiques du Caltech mesurent les changements de pro |
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SAlut a tous
Sur Terre, le niveau des lacs s'élève et baisse suivant les saisons et avec les changements climatiques à long terme, au fur et à mesure que les précipitations, l'évaporation, et le ruissellement ajoutent et enlèvent le liquide.
Maintenant, pour la première fois, des scientifiques ont trouvé la preuve convaincante de changement du niveau des lacs sur la plus grande lune de Saturne, Titan - le seul autre endroit dans le Système solaire vu pour avoir un cycle hydrologique avec du liquide se tenant à la surface. 
Carte SAR (Synthetic Aperture Radar) d'Ontario Lacus, le plus grand lac dans l'hémisphère sud de Titan. Les traces de l'altimètre radar montrent que Ontario se trouve dans un bassin régional peu profond. Les contours du lac au début (Juin 2005) et après (Juin/Juillet 2009) sont indiqués en cyan et en bleu, respectivement. Au cours de la période d'observation de quatre années le lac a reculé de ~ 10 km par endroit, conformément à une réduction de la profondeur moyenne d'environ 1 mètre/an. En médaillon, la région A avec les contours de distance constante du rivage. [Crédit : Radar Science Team, NASA/JPL/Caltech]
En utilisant des données recueillies par le vaisseau spatial Cassini sur une période de quatre années, les chercheurs dirigés par l'étudiant diplômé Alexander G. Hayes du Caltech (California Institute of Technology) et Oded Aharonson, professeur agrégé de science planétaire au Caltech ont obtenu deux lignes séparées de preuve montrant approximativement une baisse de 1 mètre par an dans le niveau des lacs dans l'hémisphère sud de Titan.
La diminution est le résultat de l'évaporation saisonnière du méthane liquide des lacs qui, en raison des températures glaciales de Titan (approximativement -300 degrés Fahrenheit aux pôles), se composent en grande partie de méthane liquide, d'éthane, et de propane.
« C'est vraiment passionnant parce que, sur cet objet éloigné, nous pouvons voir cette baisse à l'échelle du mètre dans la profondeur du lac, » dit Hayes.
Nous ne savions pas que Cassini pourrait même voir ces choses. »
Un des lacs - Ontario Lacus (baptisé du nom du lac Ontario sur Terre, qui est de taille comparable) - est le plus grand lac de l'hémisphère sud, et était le premier lac à être observé sur la lune.
Dans un papier soumis au journal Icarus, Hayes, Aharonson, et leurs collègues rapportent que le rivage d'Ontario Lacus a reculé d'environ 10 kilomètres de Juin 2005 à Juillet 2009, une période qui représente le milieu de l'été à l'automne dans l'hémisphère sud de Titan. (Une année de Titan dure 29,5 années de la Terre.)
Ontario Lacus et d'autres lacs de l'hémisphère sud ont été analysés en utilisant des données d'images de l'instrument SAR (Synthetic Aperture Radar) du vaisseau spatial Cassini.
Dans les données du radar, les dispositifs plats - tels que les lacs - apparaissent comme des secteurs sombres, alors que les dispositifs rugueux - tels que les ceintures montagneuses - apparaissent lumineux. L'intensité de l'écho radar fournit des informations sur la composition et la rugosité des dispositifs de surface.
En plus des données de SAR, l'altimètrie radar - qui mesure le temps mis par les signaux micro-ondes rebondissant sur une surface pour revenir au vaisseau - a été collectée à travers une transversale d'Ontario Lacus en Décembre 2008.
« La combinaison du SAR et des mesures d'altimétrie à travers la transversale ont fourni des informations sur les propriétés d'absorption du liquide, et font dire que les liquides sont des hydrocarbures relativement purs composés de méthane et d'éthane et non d'un goudron poisseux, » commente Aharonson.
« Le liquide n'est pas fortement atténuant, » explique Hayes, « ce qui signifie qu'il est assez clair à l'énergie radar - qui est transparent, comme le gaz naturel liquide. »
Pour cette raison, le radar peut voir à travers le liquide dans les lacs de Titan à une profondeur de plusieurs mètres.
« Puis le radar frappe le plancher, et rebondit, » dit-il.
« Ou, si le lac est plus profond que quelques mètres, le radar est complètement absorbé, produisant une signature "noire". »
Une fois que les propriétés optiques du liquide ont été connues, les chercheurs ont pu utiliser les données du radar pour "voir" le lit du lac sous le liquide - au moins, jusqu'à la profondeur où le signal est complètement atténué.
« A quelle distance en mer vous pouvez voir est déterminé par la pente locale du lit du lac, ou la bathymétrie, » indique Hayes.
« Ceci nous a donné la capacité de prendre les modifications des signaux radar et de les convertir en profondeurs, » et par conséquent de calculer la pente du lit du lac autour du lac entier.
« Nous pouvions déterminer la bathymétrie du lac à une profondeur d'environ 8 mètres, » dit-il.
Le lac est peu profond et plus en pente douce le long de sa bordure méridionale, dans les secteurs où les sédiments s'accumulent. Le long de son rivage oriental, la pente du lac est légèrement plus raide.
« C'est ce que nous appelons "la tête de pont", » dit Hayes.
La pente est très raide le long de la frontière nord du lac, où elle bute contre une chaîne de montagnes.
« Les changements de pente que nous voyons sont compatibles avec la géologie autour du lac, » dit Hayes.
Les mesures de la bathymétrie et leurs corrélations géologiques sont discutées dans un papier séparé par Hayes, Aharonson, et ses collègues, lequel a été accepté pour publication dans le Journal of Geophysical Research (JGR).
Les chercheurs ont comparé des images de lac obtenues à quatre ans d'intervalle, et ont constaté qu'Ontario avait rétréci.
« L'ampleur du recul du lac est liée à la pente (c'est-à-dire, où le lac est peu profond, le liquide aura reculé davantage, » note Hayes.
« Ceci nous permet de déduire la hauteur verticale par laquelle la profondeur de lac a chuté, laquelle est d'environ 1 mètre par an. »
Les chercheurs ont également analysé l'évaporation du méthane des lacs voisins en comparant les signatures du radar de ces lacs comme mesurées en Décembre 2007 aux données obtenues en Mai 2009.
Sur cette période, "l'obscurité apparente" des lacs - indiquant la présence d'une atténuation radar du liquide - a soit diminuée ou disparue entièrement, ce qui signifie que leurs niveaux de liquide a été réduits.
Les chercheurs ont pu calculer la baisse de la profondeur du lac, « et nous avons obtenu le même résultat : 1 mètre par an de perte de liquide, » indique Aharonson.
Les lacs dans l'hémisphère nord de Titan - qui est maintenant dans le printemps - ont également été visés à multiples reprises par les instruments radar, mais jusqu'ici aucune modification analogue n'a été détectée d'une manière concluante.
Cela ne signifie pas que les changements ne se sont pas produits, cependant.
« Nous nous attendons à ce qu'ils se produisent, mais nous ne savons pas comment ils se manifesteraient dans les données si les lacs dans le nord sont sensiblement plus profonds.
Nous allons continuer à rechercher cet effet avec de futures images de radar, pour démêler les variations saisonnières des variations climatiques à plus long terme que nous avons précédemment proposées. » indique Aharonson.
Les travaux décrits dans les deux papiers - "Transient Surface Liquid in Titan's Polar Regions from Cassini," lequel a été soumis à Icarus, et "Bathymetry and Absorptivity of Titan's Ontario Lacus," qui a été accepté par JGR - étaient appuyés par le Cassini Project et le Graduate Student Researchers Program de la NASA, et ont été réalisés en collaboration avec les membres de l'équipe scientifique RADAR de Cassini. La mission Cassini est gérée par le JPL (Jet Propulsion Laboratory) à Pasadena, en Californie.
http://media.caltech.edu/press_releases/13354
Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie
la source ;
http://pagesperso-orange.fr/pgj-new/0710-nouvelles.htm#quasar
amicalement
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Etrange époque où il est plus facile de désintégrer l' atome que de vaincre un préjugé.
Einstein, Albert, |
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