[Résolu] Quelle heure est-il sur Saturne ? La Nasa a enfin la réponse

En utilisant de nouvelles données de la sonde Cassini de la NASA, les chercheurs pensent avoir résolu un mystère de la science du système solaire: la durée d'une journée sur Saturne. Dix heures, 33 minutes et 38 secondes.

C'est un chiffre qui échappe aux scientifiques planétaires depuis des décennies, car le géant gazier n'a pas de surface solide avec des points de repère à suivre lorsqu'il tourne, et il possède un champ magnétique inhabituel qui cache la vitesse de rotation de la planète.

Il s'est avéré que la réponse était cachée dans les anneaux.

Pendant les orbites de Saturne de Cassini, des instruments examinèrent les anneaux glacés et rocheux avec des détails sans précédent. Christopher Mankovich, étudiant diplômé en astronomie et en astrophysique à l'Université de Californie à Santa Cruz, a utilisé ces données pour étudier la structure des vagues dans les anneaux.

Son travail a permis de déterminer que les anneaux réagissaient aux vibrations internes à la planète, agissant de la même manière que les sismomètres utilisés pour mesurer les mouvements causés par les tremblements de terre. L'intérieur de Saturne vibre à des fréquences qui provoquent des variations de son champ gravitationnel. Les anneaux, à leur tour, détectent ces mouvements sur le terrain.

"Les particules à travers les anneaux ne peuvent s’empêcher de ressentir ces oscillations dans le champ de gravité", a déclaré Mankovich. "A des endroits spécifiques dans les anneaux, ces oscillations capturent les particules de l'anneau au bon moment dans leur orbite pour accumuler progressivement de l'énergie, énergie qui s'emporte sous forme d'une onde observable."

La recherche de Mankovich, publiée le 17 janvier dans Astrophysical Journal, décrit comment il a développé des modèles de la structure interne de Saturne qui correspondraient aux vagues des anneaux. Cela lui a permis de suivre les mouvements de l'intérieur de la planète - et donc sa rotation.

Le taux de rotation de l'analyse obtenu à 10:33:38 est de plusieurs minutes plus rapide que les estimations précédentes de 1981, qui étaient basées sur les signaux radio du vaisseau spatial Voyager de la NASA.

Les données de Voyager, qui estimaient le jour à 10:39:23, étaient basées sur des informations de champ magnétique. Cassini a également utilisé des données de champ magnétique, mais les estimations précédentes allaient de 10:36 à 10:48.

Les scientifiques s'appuient souvent sur des champs magnétiques pour mesurer les vitesses de rotation des planètes. L'axe magnétique de Jupiter, comme celui de la Terre, n'est pas aligné avec son axe de rotation. Elle bascule donc lorsque la planète tourne, permettant aux scientifiques de mesurer un signal périodique dans les ondes radio pour obtenir la vitesse de rotation. Cependant, Saturne est différent. Son champ magnétique unique est presque parfaitement aligné avec son axe de rotation.

C'est la raison pour laquelle la recherche de l'anneau a été la clé de la recherche de la durée de la journée. Les scientifiques de Saturne sont ravis d’avoir la réponse à une question aussi centrale sur la planète.

"Les chercheurs ont utilisé les ondes dans les anneaux pour scruter l'intérieur de Saturne et ont révélé cette caractéristique fondamentale de la planète tant recherchée. Et c'est un résultat vraiment solide", a déclaré Linda Spilker, responsable scientifique du projet Cassini. "Les anneaux ont retenu la réponse."

L'idée que les anneaux de Saturne pourraient être utilisés pour étudier la sismologie de la planète a été suggérée pour la première fois en 1982, bien avant que les observations nécessaires ne soient possibles.

Le coauteur Mark Marley, maintenant au centre de recherche Ames de la NASA dans la Silicon Valley en Californie, a ensuite précisé l’idée de son doctorat. thèse en 1990, montrant comment les calculs pouvaient être effectués et prédisant où seraient les signatures dans les anneaux de Saturne. Il a également noté que la mission Cassini, alors au stade de la planification, serait en mesure de faire les observations nécessaires pour tester l’idée.

"Deux décennies plus tard, au cours des dernières années de la mission Cassini, les scientifiques ont analysé les données de la mission et découvert des caractéristiques annulaires aux emplacements des prédictions de Mark", a déclaré le co-auteur Jonathan Fortney, professeur d'astronomie et d'astrophysique à l'UC Santa Cruz et membre de l'équipe Cassini. "Ce travail en cours vise à tirer le meilleur parti de ces observations."

La mission de Cassini a pris fin en septembre 2017 lorsque, à court de carburant, l'équipe de la mission a délibérément plongé l'atmosphère dans l'atmosphère de Saturne, voulant éviter que l'appareil ne s'écrase sur les lunes de la planète, ce qui les contamine.

La mission Cassini-Huygens est un projet de coopération de la NASA, de l'ESA (Agence spatiale européenne) et de l'Agence spatiale italienne. Le laboratoire de propulsion par réaction de la NASA, une division de Caltech à Pasadena, gère la mission de la direction de la mission scientifique de la NASA à Washington. JPL a conçu, développé et assemblé l'orbiteur Cassini. L’instrument radar a été construit par JPL et l’Agence spatiale italienne, en collaboration avec des membres de l’équipe des États-Unis et de plusieurs pays européens.