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Saturne tourne plus lentement que prévu !

Combien de temps dure une journée sur Saturne ? Cette question peut sembler banale, alors que la sonde Cassini a déjà observé ses anneaux avec une précision inégalée, mis à nu la stratosphère de sa lune Titan et découvert de l'eau qui pétille sur Encelade… Pourtant, la dernière mesure de sa périodicité (10 heures 47 minutes et 6 secondes), présentée aujourd'hui dans la revue Nature, est supérieure de huit minutes aux prévisions antérieures !

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Les données du magnétomètre de Cassini ont révélé qu'une journée sur Saturne dure 10 heures 47 minutes et 6 secondes (Crédits : NASA/JPL)
Les données du magnétomètre de Cassini ont révélé qu'une journée sur Saturne dure
10 heures 47 minutes et 6 secondes
(Crédits : NASA/JPL)

Estimer la durée d'une journée sur Saturne est difficile

Depuis 1997 et le lancement de Cassini-Huygens, Saturne est sous les projecteurs. Les révélations à son sujet se sont multipliées et, dans ce contexte, la parution d'une nouvelle étude concernant sa période de rotation peut sembler singulière. Pourtant, s'il est aisé d'évaluer la durée d'une journée sur une planète dont la surface est visible – il suffit de fixer un point et d'observer son déplacement, l'art est difficile sur Saturne, où le noyau solide est obscurci par d'épais nuages qui rendent impossible toute mesure visuelle directe.

Jusqu'à aujourd'hui, les astronomes utilisaient les distorsions des signaux radio émis par Saturne pour déterminer sa période. Dans les années 80, Voyager a analysé ces émissions et déterminé qu'une journée sur Saturne durait 10 heures 39 minutes et 22 secondes. Mais des mesures semblables réalisées par Cassini entre 2003 et 2004 ont mené à un résultat différent : 10 heures 45 minutes et 45 secondes...

Les sondes Voyager 1 et 2 envoyées en 1977 pour explorer les 4 planètes géantes de notre système solaire (Crédits : NASA)
Les sondes Voyager 1 et 2 envoyées en 1977 pour explorer les 4 planètes géantes de notre système solaire
(Crédits : NASA)

Pourquoi une telle différence ?

Les scientifiques ont avancé de nombreuses hypothèses pour expliquer cet écart, certains allant même jusqu'à dire que Saturne avait pu ralentir au cours des 20 dernières années. Mais, aux yeux de nombreux spécialistes, cette explication n'était pas satisfaisante. Ils se sont alors posé la question suivante : Et si les émissions radio ne reflétaient pas directement la périodicité de la planète ? En effet, on sait que les distorsions des ondes radio sont liées au champ magnétique qui, lui-même, est lié à la rotation du noyau. Mais utiliser tant d'intermédiaires pour une mesure n'est pas sans risque… Il est alors apparu que, pour évaluer avec précision la durée d'une journée sur Saturne, il fallait opérer plus directement.

L'équipe dirigée par Giacomo Giamperi, du Jet Propulsion Laboratory, a opté pour une méthode différente. Au lieu de se baser sur les émissions d'ondes radio de Saturne, ils ont exploité les données du magnétomètre de Cassini et détecté un signal périodique dans le champ magnétique saturnien. Si ce signal est bien lié à la période de rotation du noyau, comme le pense l'équipe, la durée d'une journée sur Saturne est de 10 heures, 47 minutes et 6 secondes, une valeur supérieure de près de 8 minutes à celle fournie par Voyager. Et, depuis que Cassini est en orbite autour de Saturne, cette période n'a pas varié.

Une meilleure connaissance de la période de rotation de Saturne permettra de mieux modéliser cette planète, de déterminer avec précision la vitesse de ses vents et la taille de son noyau de roches et de glace. Combien de temps dure une journée sur Saturne ? Jusqu'à preuve du contraire, 10 heures, 47 minutes et 6 secondes. Comme quoi, les questions qui semblent les plus simples ne sont pas toujours les plus évidentes !


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