Les dernières recherches de la NASA montrent que la structure interne de Titan, la lune de Saturne, dont on a longtemps pensé qu'elle cachait un océan liquide mondial sous sa coquille glacée, n'est peut-être pas aussi « océanique » qu'on le pensait auparavant, mais ressemble plutôt à une « glace pilée cosmique » d'une ampleur sans précédent – ​​une boue semi-solide composée de glace et de roches à haute pression.

L'étude est basée sur une réanalyse des données recueillies par la sonde spatiale Cassini lors de son survol de Titan en 2012. Pendant de nombreuses années, la communauté scientifique a généralement cru que de nombreuses lunes glacées du système solaire externe possédaient un immense océan souterrain pris en sandwich entre d'épaisses coquilles de glace et des noyaux rocheux. Depuis 2008, Titan, enveloppé dans une atmosphère de méthane, figure également sur cette liste de candidats « monde océanique ». Cependant, les derniers résultats de modélisation suggèrent que l'intérieur de Titan pourrait ne pas être rempli de grandes zones d'eau liquide s'écoulant librement, mais plutôt d'un mélange semi-solide qui ressemble à un dessert glacé.

L'équipe de recherche a utilisé le Deep Space Network (DSN) de la NASA pour mesurer le décalage de fréquence Doppler des signaux radio renvoyés par Cassini lorsqu'il tournait autour de Saturne et passait près de Titan. En analysant ces changements de fréquence, les scientifiques ont pu déduire l'attraction gravitationnelle de Titan sur le détecteur et déterminer davantage le degré de « douceur » du satellite sous l'influence des marées de Saturne, c'est-à-dire l'étendue et la vitesse de sa forme changeant avec l'attraction des marées. Des analyses antérieures pensaient que Titan pouvait réagir presque instantanément aux changements de marée de Saturne et achever sa déformation presque simultanément au cours de son orbite elliptique. L’absence de décalage temporel évident est considérée comme une preuve importante de l’existence d’une couche d’eau liquide à grande échelle à l’intérieur. Couplé aux estimations précédentes de la rigidité (rigidité) et à la déduction selon laquelle suffisamment de chaleur est retenue à l'intérieur, l'existence d'un océan souterrain mondial est autrefois devenue une hypothèse dominante.

Cependant, une nouvelle analyse utilisant des modèles plus complexes renverse cette conclusion. Les chercheurs ont découvert que Titan ne « suit pas le rythme » de sa réponse aux marées, mais présente un décalage d'environ 15 heures. Ce phénomène n’est ni conforme aux caractéristiques d’une structure interne liquide typique, ni ne peut s’expliquer par un intérieur complètement solide. Cependant, cela correspond tout à fait à un environnement interne « semi-solide » et « semblable à de la boue ». De nouveaux calculs indiquent des écarts dans les compréhensions antérieures de la rigidité de Titan, qui ont été révisées pour correspondre plus étroitement à une structure interne composée d'un mélange de glace et de roche avec une structure globale « pâteuse » à faible viscosité. Dans le même temps, les données montrent également que l'intérieur de Titan a la capacité de transporter efficacement la chaleur du noyau vers l'extérieur, provoquant le regel de zones locales, formant ainsi une épaisse « zone de glace rocheuse et de boue » entre la coquille de glace dure et le noyau rocheux.

Selon les derniers modèles, ce que l'on appelle « l'océan » de Titan est plus proche d'une neige fondante glacée composée de glace de phase VI et de glace VII à haute pression, mélangée à des débris rocheux et remplie de nombreuses poches d'eau chaude. Ice VI et Ice VII sont de la glace d'eau qui reste solide ou semi-solide sous une forte pression, et la température dans ces poches d'eau peut atteindre environ 20 degrés Celsius (68 degrés Fahrenheit). L’équipe de recherche a souligné que si les minéraux contenus dans les roches peuvent migrer vers ces petites « poches » relativement chaudes et riches en eau liquide, les conditions pourraient théoriquement exister pour engendrer une vie microbienne primitive, même si cette idée est encore loin de la découverte réelle de la vie.

Flavio Petricca, chercheur postdoctoral au Jet Propulsion Laboratory (JPL) de la NASA et responsable de l'analyse correspondante, a déclaré que la communauté scientifique ne s'attendait pas à un phénomène de dissipation d'énergie aussi important à l'intérieur de Titan. En réduisant davantage le « bruit » dans les données Doppler, l’équipe de recherche a pu capturer de subtiles fluctuations du signal qui avaient été auparavant masquées. Ces « petites ondulations » sont devenues des « preuves de fumée » clés prouvant que la structure interne de Titan est complètement différente des compréhensions précédentes. Petricca a expliqué que la boue de glace de roche à faible viscosité permet non seulement à Titan de se gonfler et de se comprimer de manière significative sous l'influence des marées de Saturne, mais est également suffisamment efficace pour dissiper la chaleur interne, empêchant ainsi la fonte à grande échelle de former un océan liquide véritablement global et de maintenir la Lune dans un état de bord « semi-fondu » pendant une longue période.

Outre sa signification scientifique, cette métaphore de « la plus grande glace pilée de l’univers » ajoute également une touche d’humour aux futures missions de détection. L'article plaisantait en disant que si ce modèle de « mer de boue » est finalement confirmé par d'autres observations, alors l'équipe de mission se dirigeant vers Titan à l'avenir devra peut-être non seulement réfléchir à la manière de plonger en toute sécurité entre la glace à haute pression et la boue rocheuse, mais aussi « discuter accessoirement » de la saveur du sirop qui devrait être transportée pour correspondre au mieux à ce « smoothie » au niveau de la planète. Des recherches pertinentes ont été publiées dans le magazine "Nature", et un rapport de recherche publié par la NASA a annoncé ce dernier résultat.