L’étrange rotation de Titan

A l’instar de notre Lune, Titan présente toujours la même face à Saturne. Ou presque. Car il semble tourner un peu, de façon inexplicable…

Depuis longtemps, les hommes ont remarqué que la vitesse de rotation de la Lune était équivalente à sa vitesse de révolution. On parle alors de rotation synchrone, phénomène qui nous empêche pour toujours d’apercevoir directement sa face opposée. Bien entendu, une telle précision n'est due au hasard…

Cet étrange phénomène est provoqué par les effets de marée produits par une planète sur son satellite. Lorsque leur proximité est suffisante, les forces d’attraction entraînent une déformation du satellite qui, d’une forme idéalement sphérique, devient légèrement ellipsoïde, le grand axe étant confondu avec la droite joignant le centre des deux astres.

Les ordres de grandeur peuvent paraître insignifiants, se mesurant en mètres ou décimètres. Cependant, la rotation du satellite sur lui-même entraîne cette protubérance dans le sens du mouvement, de sorte qu’elle prend une légère avance par rapport à l’axe planète-satellite. Il se produit alors un couple gravitationnel sur chaque protubérance, avec pour effet de ralentir le satellite par sa protubérance avant et de l’accélérer par sa protubérance opposée. Cependant, la première se trouvant très légèrement plus rapprochée (de la valeur du diamètre du corps) de la planète, celle-ci l’emportera et la rotation finira par se stabiliser.

Où la mécanique céleste semble se détraquer...

Récemment toutefois, la sonde Cassini, en orbite autour de Saturne, a mis en évidence une très légère désynchronisation entre les durées de rotation et de révolution de Titan. Cette différence reste très minime (+ 0,004 %), mais inexpliquée.

Plusieurs hypothèses sont actuellement avancées pour tenter de résoudre l’énigme. Les auteurs de l’observation proposent l’existence d’un océan interne dont la durée de rotation serait différente de celle du satellite, provoquant ainsi une différence de couple. Une autre équipe de recherche composée de membres de l’Université de Namur (Belgique), de l’Université de Lille 1 et de l’Observatoire de Paris estime qu’il pourrait tout simplement s’agir d’une erreur de mesure.

En effet, selon Benoît Noyelles, Anne Lemaître et Alain Vienne, cette désynchronisation apparente pourrait résulter d’une différence entre l’axe de rotation et l’axe des pôles qui pourrait fausser la mesure par un phénomène de composition de mouvement en assimilant ces deux axes l’un à l’autre.

Les chercheurs attendent maintenant de nouvelles observations afin de confirmer ou d’infirmer ces hypothèses.