Une étude, dont les résultats intitulés «Methane storms as a driver of Titan’s dune orientation» ont été publiés dans la revue Nature Geoscience, a permis de démontrer que la formation des dunes de Titan devait être contrôlée par de rares tempêtes tropicales de méthane produisant de forts vents soufflant vers l'est et dominant le transport sédimentaire.

Rappelons tout d'abord que les régions équatoriales de Titan, la plus grosse lune de Saturne, sont recouvertes par un vaste champ de dunes, «le plus grand du système solaire», qui a été découvert par la mission Cassini-Huygens.

La nature du sable constituant ces dunes linéaires, «de plusieurs dizaines de kilomètres de longueur pour une centaine de mètres de hauteur, parallèles à l'équateur», reste mystérieuse «mais les planétologues suspectent qu'il s'agit d'un sable constitué de polymères d'hydrocarbures, sorte de suies, provenant de la photodissociation du méthane dans l'atmosphère».

L'analyse, grâce aux images radars, de «la morphologie des dunes autour d'obstacles topographiques ainsi que leur terminaison», indique que «toutes les dunes se propagent vers l'est dans la bande équatoriale», alors que «les modèles climatiques appliqués à Titan prédisent que les vents soufflent en moyenne vers l'ouest à ces latitudes et près de la surface, tout comme les alizés sur Terre».

Il faut cependant noter qu'en dépit de ces prédictions pour les vents de surface équatoriaux, «les vents soufflent partout vers l'est à plus haute altitude», un phénomène désigné par le terme de 'superrotation'. Ceci suggère qu'un «couplage entre cette superrotation et la formation des dunes de Titan permettrait de résoudre le mystère de leur propagation vers l'est».

L'hypothèse avancée dans l'étude ici présentée est que ce couplage s'effectue «par l'intermédiaire des tempêtes de méthane se produisant au moment de l'équinoxe dans la bande équatoriale». Ces tempêtes, «rares mais particulièrement violentes» sont «de gros systèmes convectifs se développant jusqu'à de hautes altitudes».

Effectivement, «un modèle météorologique régional appliqué à Titan» montre que les tempêtes de méthane doivent «être associées à de forts courants descendants qui s'écoulent naturellement vers l'est en atteignant la surface» et que «ces fortes rafales de vents dominent le transport sédimentaire et propagent les dunes vers l'est».

Il en résulte qu'en combinant les résultats d'un modèle régional de nuages de méthane avec ceux d'un modèle climatique global de Titan, et «en utilisant des analogies avec la formation de dunes linéaires sur Terre», ce scénario explicatif général peut être validé.

En résumé, cette étude, qui prolonge la précédente présentation du premier modèle de formation et de croissance des dunes de Titan, dévoile, en particulier, «que le sable de Titan s'est nécessairement formé dans les régions équatoriales, alors qu'il avait été proposé qu'il se soit formé dans les régions polaires où se trouvent des mers de méthane liquide» et fait de cette lune de Saturne «un monde bien plus dynamique que prévu».