La chute fatale de la sonde spatiale Cassini dans Saturne a révélé que l'anneau le plus interne de la géante gazeuse projetait des pluies glacées de pluie et de molécules organiques dans la haute atmosphère de la planète à un rythme incroyable.
Cassini a terminé un séjour de 13 ans à la découverte de Saturne et de ses lunes il y a un peu plus d'un an, mais de nombreuses découvertes scientifiques liées à cette sortie spectaculaire sont toujours en cours de révélation. La sonde a traversé le fossé entre la planète géante et ses célèbres anneaux 22 fois, recueillant autant de données que possible avant de plonger dans l'atmosphère de la planète et de la brûler.
Pendant des années, les chercheurs ont entendu parler de la «pluie annulaire» de Saturne ou du fait que le système annulaire autour de la planète fournit de l'eau à la haute atmosphère. Mais lors de ses dernières évolutions autour de Saturne, les gadgets de Cassini mesuraient la pluie constante de particules nanométriques. La pluie est principalement composée d'hydrogène moléculaire, mais contient également beaucoup d'eau glacée ainsi que des composés carbonés, comme le butane et le propane, rapporte Elizabeth Howell à Seeker.
Le volume considérable de matériel a été l’une des plus grandes surprises; Cassini a mesuré 22 000 livres de matériau par seconde à la chute des anneaux. La majeure partie de la boue chimique est purgée de l'anneau le plus proche de l'atmosphère de Saturne, le D-ring. Au rythme actuel, l'anneau pourrait être complètement épuisé dans environ 100 000 ans.
«Il s'avère que la pluie d'anneau ressemble plus à une averse d'anneau», déclare Hunter Waite, spécialiste en sciences planétaires au Southwest Research Institute, et auteur principal de l'étude en sciences. «Alors que [le spectromètre de masse ionique et neutre] était conçu pour étudier les gaz, nous avons pu mesurer les particules de l'anneau car elles ont été projetées à grande vitesse et ont été vaporisées. La glace d'eau, ainsi que les composés organiques récemment découverts, se détachent des anneaux bien plus rapidement qu'on ne le pensait - pas moins de 10 000 kilogrammes de matériau par seconde. "
La découverte change ce que nous savons des anneaux de Saturne et de son atmosphère. La co-auteure, Kelly Miller, également spécialiste des sciences planétaires au Southwest Research Institute, a déclaré à Howell: Selon le chercheur, la quantité massive de pluies annulaires suggère que les anneaux en D de Saturne sont alimentés par des matériaux provenant des plus grands anneaux en C de Saturne, une nouvelle découverte. Les données suggèrent également que l'anneau en D contient beaucoup de matériaux qui sont trop petits pour être détectés par des capteurs distants, ce qui signifie qu'un échantillonnage direct, comme l'a fait Cassini, est le seul moyen de le détecter.
En fait, une autre étude récente utilisant les données de Cassini indique que les anneaux de Saturne n’ont que 150 à 300 millions d’années et pourraient ne pas durer éternellement, en particulier s’ils perdent constamment des matériaux pour la planète. Mais tout le monde n’est pas d’accord avec cette interprétation et l’âge des alliances reste discutable.
"Sommes-nous juste assez chanceux pour être dans la période où Saturne a ces anneaux magnifiques?" Sean Hsu de l'université du Colorado à Boulder demande à Nadia Drake de National Geographic . "Il est également fascinant de penser que si un anneau massif pouvait se former récemment, cela aurait des implications pour les autres lunes glacées de Saturne."
Toute cette poussière qui pénètre dans la haute atmosphère de Saturne a également des effets majeurs sur son ionosphère, en l’échauffant peut-être ou en modifiant l’atmosphère.
«Ces débris qui arrivent bouleversent beaucoup l’ionosphère, affectent sa composition et ont des effets observables, c’est ce que nous essayons de comprendre maintenant», déclare le co-auteur Thomas Cravens de l’Université du Kansas dans un communiqué de presse. "Les données sont claires, mais les explications sont encore en cours de modélisation et cela prendra du temps."
Ce n'était pas la seule conclusion de la grande finale de Cassini publiée récemment. Plusieurs autres articles basés sur les données également publiées dans Science révèlent un nouveau système de courant électrique reliant les anneaux et la haute atmosphère et une nouvelle ceinture de radiation découverte autour de la planète. Une autre étude montre que le champ magnétique de Saturne est presque aligné sur son axe de spin, contrairement à toute autre planète étudiée. Les astronomes ont également pu collecter les émissions radio des pôles de la planète. Les données de la grande finale devraient révéler encore plus de secrets de Saturne.
«De nombreux mystères demeurent, alors que nous assemblons des pièces du puzzle», explique Linda Spilker, responsable scientifique du projet Cassini au Jet Propulsion Laboratory de Pasadena. "Les résultats des dernières orbites de Cassini se sont révélés plus intéressants que nous n'aurions pu l'imaginer."
