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Le sable chargé électriquement sur Titan ferait des châteaux de sable robustes

2021

Imaginez que vous êtes à la plage, debout près des dunes et donnant sur une mer paisible. Le sable sec glisse entre vos orteils et vous décidez de construire un château de sable près du rivage sans utiliser de liquide pour lier les grains ensemble. Quelques semaines plus tard, vous revenez dans le même sens et votre château de sable est toujours là.

La magie? Non, vous êtes juste sur Titan, la lune de Saturne, où les mers sont remplies d'hydrocarbures et le sable chargé électriquement.

Dans une étude publiée lundi dans Nature Geoscience, des scientifiques planétaires ont découvert que les grains de sable constituant des structures ressemblant à des dunes sur Titan pourraient se charger les uns les autres lorsqu'ils se heurtent, devenant collants avec l'électricité statique.

Ils ont pris un mélange semblable à un sable de deux hydrocarbures - naphtalène et biphényle - identifiés à la surface de Titan, ont placé le mélange dans un tube recréant les conditions atmosphériques de Titan (98% d'azote) et l'ont secoué, laissant les grains de sable bosse et moudre pendant 20 minutes. Lorsque les chercheurs les ont sortis du tube, de nombreux grains étaient chargés électriquement et une petite quantité était collée à l'intérieur du tube.

Ici sur Terre, le naphtalène est un ingrédient actif dans les boules antimites et le biphényle est connu pour causer le cancer chez le rat. Sur Titan, les composés seraient probablement toujours mauvais pour vous. Mais, au moins en théorie, ils seraient aussi très amusants à jouer.

"Si vous saisissiez des piles de grains et construisiez un château de sable sur Titan, il resterait peut-être ensemble pendant des semaines en raison de leurs propriétés électrostatiques, a déclaré Josef Dufek, co-auteur de l'étude, dans un communiqué." Tout vaisseau spatial qui atterrit dans des régions de matériau granulaire sur Titan va avoir du mal à rester propre. Pensez à mettre un chat dans une boîte d'emballage de cacahuètes. "

Si vous n’avez jamais mis votre chat dans une boîte d’emballage d’arachides, les conséquences se ressemblent:

En d’autres termes, les grains de sable chargés - ou même des touffes de sable - risquent de coller de manière agaçante à tout ce qui atterrit, à moins que nous ne préparions notre vaisseau spatial à résister aux collements statiques.

La recherche ne fournit pas simplement un plan de nettoyage pour les missions futures, ni ne vise à construire les meilleurs châteaux de sable que le système solaire ait jamais connus. Cela aide également à expliquer pourquoi Titan a la même apparence qu'aujourd'hui.

L’étude pourrait aider à expliquer pourquoi les structures de dunes observées sur Titan ne suivent pas les mêmes règles que les dunes terrestres: elles font face au mauvais sens, étant donné la direction présumée des vents dominants, et elles semblent rester obstinément en place.

Les dunes de la Terre, bien sûr, ont tendance à exister dans un état de mouvement constant. Le sable de notre planète est principalement constitué de silice et peut être emporté par le vent. Parfois, la formation de grains de sable peut créer une charge électrique, mais pas assez pour les laisser s'accrocher. Mais les chercheurs pensent que les forces électrostatiques qu'ils ont observées dans les grains de sable de pseudo-Titan pourraient rester en place pendant de longues périodes, en attendant qu'un vent assez fort vienne les modeler. Les grains eux-mêmes pourraient éventuellement garder une charge pendant des semaines ou des mois.

Lorsque les auteurs de l’étude ont mené la même expérience avec du sable terrestre ennuyeux dans une atmosphère terrestre ennuyeuse, les grains sont restés résolument non collants et ont glissé tout droit hors du tube.

"L'environnement physique extrême de Titan oblige les scientifiques à penser différemment à ce que nous avons appris de la dynamique granulaire de la Terre, a déclaré Dufek." Les formes de relief sont influencées par des forces qui ne nous sont pas intuitives, car elles ne sont pas si importantes sur Terre. Titan est un monde étrange, collant électrostatiquement. "

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