Les anneaux de Saturne sont l’une des caractéristiques les plus connues de l’astronomie. Bien que l’on en sache beaucoup sur eux, ils font toujours la une des journaux de temps en temps. Cela inclut une étude récente impliquant une équipe internationale de chercheurs qui pourrait aider à brosser un tableau plus clair de l’interaction entre la géante gazeuse et le système d’anneaux massifs qui l’entoure.
Pour l’étude, les chercheurs ont utilisé une combinaison de données recueillies entre 1980 et 2017 à partir de missions spatiales actives et retirées pour examiner les observations ultraviolettes (UV) des émissions d’hydrogène atomique dans la haute atmosphère de Saturne qui apparaissent comme une ligne spectrale d’hydrogène chaud.
Ce qu’ils ont découvert était une vue unique en son genre de Saturne et des indications que son système d’anneaux massifs est responsable du réchauffement de l’atmosphère de la géante gazeuse. Dans ce cas, les particules glacées des anneaux pleuvent en raison d’une combinaison de l’immense gravité de Saturne et d’autres possibilités, notamment le rayonnement solaire ultraviolet, les impacts de micrométéorites, les forces électromagnétiques et le bombardement du vent solaire. En fait, Cassini de la NASA a confirmé la pluie de particules des anneaux lors de sa plongée atmosphérique dans Saturne, également connue sous le nom de “Grand Finale”, en 2017.
« Si la lente désintégration des anneaux est bien connue, son influence sur l’hydrogène atomique de la planète est une surprise. De la sonde Cassini, nous connaissions déjà l’influence des anneaux. Cependant, nous ne savions rien de la teneur en hydrogène atomique », a déclaré le Dr Lotfi Ben-Jaffel de l’Institut d’astrophysique de Paris et du Lunar & Planetary Laboratory de l’Université d’Arizona, et auteur principal de l’étude. “Tout est entraîné par des particules annulaires tombant en cascade dans l’atmosphère à des latitudes spécifiques. Ils modifient la haute atmosphère, changeant la composition. Et puis vous avez aussi des processus de collision avec des gaz atmosphériques qui chauffent probablement l’atmosphère à une altitude spécifique. La désintégration des anneaux de Saturne mentionnée par le Dr Ben-Jaffel provient probablement d’une étude de 2018 qui a confirmé que Saturne pourrait perdre tous ses anneaux dans les 100 millions d’années à venir, qui s’appuie sur les observations précédentes des Voyager 1 et 2 de la NASA.
Les missions spatiales qui ont fourni les données UV utilisées pour cette étude provenaient du télescope spatial Hubble de la NASA, du vaisseau spatial Cassini à la retraite de la NASA, de la mission International Ultraviolet Explorer de l’Agence spatiale européenne à la retraite et des vaisseaux spatiaux Voyager 1 et 2 de la NASA lorsqu’ils ont survolé le système Saturn en 1980. et 1981, respectivement. Cela signifie que les chercheurs ont utilisé des données entre 1980 et 2017, les scientifiques ayant initialement ignoré les données présentant un surplus d’UV atmosphérique mesuré par Voyager 1 et 2, les ayant interprétées comme du bruit, et avec des données similaires recueillies par toutes les missions au cours des 37 prochaines années.
L’énigme de longue date essayait de déterminer si toutes ces données de cinq missions spatiales au cours de près de 40 ans étaient exactes ou trompeuses, mais le Dr Ben-Jaffel a intensifié la tâche et a décidé d’utiliser le spectrographe d’imagerie du télescope spatial de Hubble (STIS) pour collecter les données UV de Saturne en 2017 et les calibrer par rapport à toutes les données remontant à 1980.
« Lorsque tout a été calibré, nous avons clairement vu que les spectres sont cohérents sur toutes les missions. Cela a été possible parce que nous avons le même point de référence, celui de Hubble, sur le taux de transfert d’énergie de l’atmosphère tel que mesuré sur des décennies », a déclaré le Dr Ben-Jaffel. “C’était vraiment une surprise pour moi. J’ai juste tracé les différentes données de distribution de lumière ensemble, puis j’ai réalisé, wow – c’est la même chose.
En fin de compte, le Dr Ben-Jaffel a trouvé le même niveau de rayonnement UV à partir de toutes les données entre toutes les missions spatiales. Cette découverte a été facilitée par l’examen des effets saisonniers de notre Soleil sur Saturne à partir des différents cycles solaires au cours des près de 40 ans de données.
“A tout moment, à n’importe quel endroit de la planète, nous pouvons suivre le niveau de rayonnement UV”, a déclaré le Dr Ben-Jaffel. “Cela indique que la” pluie de glace “régulière des anneaux de Saturne est la meilleure explication. Nous ne sommes qu’au début de cet effet de caractérisation des anneaux sur la haute atmosphère d’une planète. Nous voulons à terme avoir une approche globale qui donnerait une véritable signature sur les atmosphères des mondes lointains. L’un des objectifs de cette étude est de voir comment nous pouvons l’appliquer à des planètes en orbite autour d’autres étoiles. Appelez cela la recherche d’« exo-anneaux ».
Quelles nouvelles découvertes les scientifiques feront-ils sur les anneaux de Saturne dans les années et les décennies à venir, et cela pourrait-il être utilisé pour chasser les « exo-anneaux » ? Seul le temps nous le dira, et c’est pourquoi nous faisons de la science !
Comme toujours, continuez à faire de la science et continuez à regarder vers le haut !
