Les images du satellite de Saturne prises en juin et juillet 2004 par Cassini

Malgré les images de la surface de Titan prises par la sonde Cassini, le satellite reste inobservable pour l'oeil humain. Des images prises par la caméra à angle étroit avec des filtres de couleur rouge, vert et bleu ont été combinées pour créer cette vue en vraies couleurs. Dans ces images prises dans les longeurs d'ondes visibles, le brouillard photochimique de Titan, riche en matériau organique, crée une douce lueur orange autour du satellite. La sonde Cassini emporte des filtres spectraux specialement conçus pour pouvoir percer le voile entourant Titan. De plus, la sonde Huygens accrochée à Cassini descendra à travers l'atmosphère au début de 2005, pour nous donner une vision rapprochée de cette mystérieuse lune orange. Les images qui ont servi à constituer cette vue en couleurs ont été obtenues sous un angle Soleil-Titan-sonde, ou phase, de 67 degrés et depuis une distance d'environ 13,1 millions de km le 10 juin 2004. L'échelle de l'image est d'environ 79 km par pixel.

Entouré d'une brume statosphérique pourpre, Titan apparaît comme une sphère légèrement luisante sur cette image colorisée prise un jour après le premier survol par Cassini. Cette image montre deux fines couches de brume. La couche extérieure est détachée et semble flotter haut dans l'atmosphère. A cause de sa finesse, la couche haute est mieux vue sur le limbe du satellite. L'image a été prise en utilisant un filtre spectral sensible à la lumière ultraviolette centrée sur 338 nm. L'image a été faussement colorisée : le globe de Titan garde la teinte orange pâle que nos yeux connaissent habituellement, et la brume atmosphérique principale et la fine couche détachée ont vus leur brillance augmentée et une couleur pourpre leur ont été donnés pour améliorer leurs visibilités. Les meilleurs observations possibles de la couche détachée ont été faites dans l'ultraviolet à cause des petites particules de brume constituant cette partie de la haute atmosphère qui diffusent les courtes longueurs d'ondes plus efficacement que des plus longues comme dans le visible ou l'infrarouge.
Des images comme celle-là peuvent donner des indications sur la formation et l'évolution de la brume de Titan :

Le processus est supposé commencer dans la haute atmosphère, à des altitudes de plus de 400 km, où la lumière ultraviolette casse les molécules de méthane et d'azote. Les produits qui en résultent sont supposés réagir pour former des molécules organiques complexes contenant du carbone, de l'hydrogène et de l'azote qui peuvent se combiner pour former des très petites particules vues sous la forme d'une brume. Le base de la couche détachée est à quelques centaines de kilomètres au-dessus de la surface et fait environ 120 km d'épaisseur. L'image a été prise avec la caméra à angle étroit de Cassini le 3 juillet 2004, depuis une distance de 789 000 km de Titan, et sous un angle Soleil-Titan-Cassini (ou phase) de 114°. L'échelle de l'image est de 4,7 km par pixel.

Ci-contre une mosaïque de la région sud polaire de Titan prise quand Cassini est passée à 339 000 km du satellite le 2 juillet. Les images ont été acquises à travers des filtres spéciaux conçus pour voir à travers l'atmosphère et sa brume épaisse. Les structures de la surface sont plus floues vers le limbe, où la lumière refléchie par la surface doit traverser au travers de plus d'atmosphère avant d'atteindre la caméra. Les taches brillantes en bas de l'image représentent un champ de nuages près du Pôle sud. Il y a de nombreux motifs étranges sombres et brillants de la surface de Titan -- linéaires, sinueux et circulaires -- dont les origines ne sont pas encores connues. Les plus petits détails détectables à la surface font environ 10 km de large.

Cette vue rapprochée d'une région de Titan a été prise le 2 juillet 2004. Elle a été obtenue depuis une distance de 339 000 km et montre les variations de brillance à la surface de Titan et un champ de nuages brillants près du Pôle sud. Ce champ de nuages fait 450 km de large. Des détails de 10 km de large peuvent être discernés.

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