Cassini nomma les quatre lunes qu'il découvrit (Téthys,Dioné,Rhéa etJapet)Sidera Lodoicea (« les étoiles de Louis ») en l'honneur du roiLouis XIV.Titan, découvert parChristian Huygens presque trente ans plus tôt, avait été baptisé simplementSaturni Luna (« lune de Saturne »). Aussi les astronomes prirent-ils l'habitude de les appelerSaturne I àSaturne V, bien que l'assignation des nombres aux satellites ait varié au fil de leur découverte progressive.
Téthys est un corps glacé, similaire en nature àDioné etRhéa. Sa densité, égale à celle de l'eau, indique qu'elle est principalement composée de glace. La surface de Téthys est couverte decratères et compte de nombreuses fissures causées par des failles dans la glace. Il existe deux types de terrain sur Téthys : l'un est composé de régions fortement cratérisées ; l'autre consiste en une ceinture de couleur sombre et peu cratérisée qui traverse la lune de part en part. Le faible nombre de cratères sur cette région indique que Téthys a certainement eu autrefois une activité interne, causant une remontée partielle du terrain plus ancien.
La raison exacte de la couleur sombre de la ceinture est inconnue, mais une interprétation possible provient des récentes images réalisées par lasonde Galileo des lunesjoviennesGanymède etCallisto, qui exhibent toutes deux des calottes polaires faites de dépôts de glace lumineux sur les pentes des cratères faisant face aux pôles. À distance, les calottes polaires semblent donc plus lumineuses à cause de ces milliers de morceaux de glace situés dans les petits cratères s'y trouvant. La surface de Téthys peut avoir une origine similaire, consistant en calottes polaires couvertes de morceaux de glace brillants indiscernables, séparés par une zone plus sombre.
Sur le pôle de tête, une bande bleutée a été observée, s’étendant sur 20° du Sud au Nord. Cette bande est de forme elliptique s’affinant vers le pôle de queue. Cette bande est similaire à celle observée surMimas[3]. Elle serait causée par le passage d’électrons d’énergie supérieure à1MeV provenant de lamagnétosphère de Saturne. D’après des mesures de Cassini, cette bande est plus froide que la surface voisine[4].
La partie ouest de l’hémisphère de tête est dominée par un très large cratère de 450 km de diamètre appeléOdyssée. Il représente environ 2/5 du diamètre de Téthys. Il parait assez plat du fait que l’altitude de son centre coïncide avec la forme sphérique de la planète. Ce phénomène serait dû à larelaxation de la couche de glace. Néanmoins, la crête du cratère s’élève à 5 km au-dessus du rayon moyen du satellite.
La seconde plus grande forme géologique observée est la vallée d’Ithaca Chasma, large de 100 km et profonde de 3 km. Elle s’étend sur 2 000 km soit ¾ de la circonférence de Téthys et représente 10 % de sa surface. Deux hypothèses ont été formulées pour expliquer l’origine de cette vallée. La première est unerésonance orbitale 2:3 entre Téthys etDioné qui aurait généré, par effet de marée, un océan d’eau liquide sous la surface de Téthys. Cet océan aurait alors modifié la structure du sol en se solidifiant lorsque la résonance a cessé. La seconde hypothèse est que la vallée résulte de la fracture de la glace par l’onde de choc qui causa la formation d’Odyssée[5]. Cependant, des estimations des âges des surfaces tendent à montrer que la vallée d’Ithaca Chasma est plus ancienne qu’Odyssée ce qui contredit la seconde hypothèse[6].Pour certains, le fait que la zone de plaine se situe à l’antipode d’Odyssée n’est pas un hasard mais, au contraire, la plaine aurait été formée par les ondes sismiques issues de la formation d’Odyssée[5],[6].
Téthys se serait formée à partir d’undisque d’accrétion de Saturne, composé de gaz et de poussières[7].
L’élément primordial composant les satellites de Saturne est l’eau sous forme de glace associée à d’autres composants plus volatils :ammoniac,dioxyde de carbone. De plus, les corps saturniens, dont Téthys, sont plus riches en glace d’eau que des éléments plus lointains du soleil commePluton ouTriton. Cela s’explique par la composition du disque de Saturne qui favorise la conversion de l’azote et dumonoxyde de carbone en ammoniac, enméthane et surtout en oxygène. C’est cet oxygène qui se recombine avec de l’hydrogène pour former de l’eau[7]. Cependant, la très forte concentration de glace sur Téthys reste anecdotique dans le système de Saturne et n’est pas expliqué à ce jour.
Le processus d’accrétion s’est déroulé sur plusieurs millénaires avant que Téthys soit pleinement formée. Des modèles montrent qu’avec les impacts accompagnant l’accrétion, la température de Téthys à une profondeur de 29 km a pu atteindre 155 K[8].Après la formation de Téthys, la couche sur la surface s’est refroidie par conduction thermique tandis que le cœur du satellite s’est réchauffé. Par conséquent, le noyau a grossi, causant une importante pression sur la surface estimée à 5.7 MPa[9].
Depuis 2004,Cassini est passé plusieurs fois à proximité de Téthys dont une fois à 1 503 km en 2005. Les images de Cassini offrent une résolution de 0,29 km[11]. L’analyse en proche infrarouge a permis d’identifier le mélange de glace et de matière sombre à la surface tandis que les observations radars ont montré que laglace régolite a une structure poreuse complexe[12].Aucune exploration de Téthys n’est prévue à ce jour. SeulTitan Saturn System Mission pourrait fournir de nouveaux clichés.
↑Cassini, « Nouvelle découverte des deux satellites de Saturne les plus proches, faite à l'Observatoire Royal, par Mr. Cassini, de l'Acad R. des Sciences »,LE JOURNAL DES SÇAVANS,,p. 106(lire en ligne)
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