Cassini : nouvelles découvertes sur les anneaux de Saturne

La sonde américano-européenne CASSINI a effectué une mission de 13 ans autour de la planète Saturne.  La sonde a notamment fourni des détails complexes sur le fonctionnement des anneaux de la planète géante [lire Le testament de Cassini].

Les anneaux de Saturne ont été nommés par ordre alphabétique dans l’ordre dans lequel ils ont été découverts. L’anneau F étroit marque la limite extérieure du système d’anneau principal. (credit NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute)

Bien que la mission ait pris fin en 2017 [Cassini c’est fini !], les scientifiques continuent d’analyser les données collectées.

Dans un nouvel article publié le 13 juin dans le magazine Science, les résultats obtenus par quatre des instruments de Cassini présentent les détails fins des anneaux sculptés par des masses incorporées dans ceux-ci. Les textures et les motifs sont massifs à ténus. De nouvelles cartes révèlent comment les couleurs, la chimie et la température changent d’un anneau à l’autre.

Comme une planète en construction à l’intérieur d’un disque de matériau protoplanétaire, de minuscules lunes incorporées dans les anneaux de Saturne (nommées A à G, dans l’ordre de leur découverte) interagissent avec les particules qui les entourent. Ainsi cette dernière publication fournit une preuve supplémentaire que les anneaux nous révèlent un peu plus les processus de création de notre Système Solaire.

Cette mosaïque d’images aux couleurs améliorées montre Daphnis, l’une des lunes incorporées dans les anneaux de Saturne, dans la division de Keeler de l’anneau A, du côté éclairé par les rayons du Soleil. On voit Daphnis soulever trois vagues dans le bord extérieur. Trois crêtes de vague de tailles décroissantes suivent la Lune. Dans chaque crête successive, la forme de la vague change lorsque les particules de l’anneau à l’intérieur de la crête interagissent et se heurtent. Un mince fil de matériau annulaire dans la partie inférieure gauche de Daphnis est désormais visible sur cette image (credit NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute)

Les observations permettent également aux scientifiques de mieux comprendre le système complexe de Saturne. Les scientifiques concluent que, sur le bord extérieur des anneaux principaux, une série de stries similaires générées par un impact dans l’anneau F ont la même longueur et la même orientation, ce qui montre qu’elles ont probablement été causées par un groupe d’impacts qui ont tous frappé l’anneau en même temps. Cela montre que l’anneau est formé par des flots de matériaux qui gravitent autour de Saturne elle-même plutôt que, par exemple, par des débris cométaires (se déplaçant autour du Soleil) qui se brisent dans les anneaux.

Agrandissement de la troisième crête de la troisième vague (vers l’extrême gauche de l’image en couleur ci-dessus) en se concentrant sur des détails que les scientifiques n’avaient jamais vus, avec plusieurs brins de matériau d’anneau visibles. L’image montre le comportement de l’anneau après la perte de la structure déclenchée par Daphnis et son interaction avec lui-même (credit NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute)

 

Dans le même temps, de nouvelles énigmes sont apparues avec les dernières recherches. Les images des anneaux en gros plan ont mis en évidence trois textures distinctes – groupées, lisses et striées – et ont clairement montré que ces textures apparaissent dans des anneaux aux contours nets. Mais pourquoi ? Dans de nombreux endroits, les anneaux ne sont pas connectés à des caractéristiques encore identifiées.

 

Les nouvelles images des anneaux de Saturne montrent comment les textures diffèrent même à proximité les unes des autres. L’image de droite a été filtrée afin que les textures et particules nouvellement observées soient plus visibles (Credit: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute)

 

Le spectromètre de cartographie visible et infrarouge de Cassini (VIMS) a révélé un autre mystère. Le spectromètre, qui visualisait les anneaux à la lumière visible et dans le proche infrarouge, a identifié des bandes de glace d’eau anormalement faibles dans la partie la plus externe de l’anneau A. C’était une surprise, car on sait que la région est très réfléchissante, ce qui est généralement le signe d’une glace moins contaminée et donc de bandes de glace d’eau plus fortes. La nouvelle carte spectrale met également en lumière la composition des anneaux. Et alors que les scientifiques savaient déjà que la glace d’eau était le composant principal, la carte spectrale a exclu la glace détectable d’ammoniac et la glace de méthane comme ingrédients. Mais il ne voit pas non plus de composés organiques, une surprise étant donné les matières organiques que Cassini a découvertes s’écoulant de l’anneau D dans l’atmosphère de Saturne.

Vu de haut au-dessus du plan équatorial, le globe de Saturne se trouve clairement séparé du disque des anneaux. Cassini a capturé une mosaïque d’images filtrées en rouge, vert et bleu le 10 octobre 2013 pour produire cette superbe photo de Saturne, une vue impossible depuis la Terre (Credit NASA / JPL / SSI / Gordan Ugarkovic) Sur le bandeau de droite, image en fausses couleurs montrant une carte spectrale infrarouge des anneaux A, B et C de Saturne, capturée par le système VIMS de Cassini (credit NASA/JPL-Caltech/University of Arizona/CNRS/LPG-Nantes)

La mission Cassini n’a pas fini de nous révéler les mystères de Saturne !

Source de l’article : Cassini Reveals New Sculpting in Saturn Rings

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