Pourquoi le champ magnétique de Saturne est-il si étrange ? Ici, une vue d'artiste de la mission Cassini avant son plongeon final dans Saturne. © Nasa, JPL-Caltech

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Saturne : pourquoi son champ magnétique est-il si étrange ?

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La sonde Cassini est maintenant si proche de Saturne qu'elle peut enfin cartographier avec précision le champ magnétique de cette planète. Les données sont surprenantes, en contradiction avec ce que prédisent les modèles classiques.

Depuis la fin du mois d'avril 2017, la sonde Cassini effectue chaque semaine des missions casse-cou qui la conduisent sur des orbites frôlant l'atmosphère de Saturne et, surtout, ses anneaux. Avant le « grand final » du 15 septembre 2017 qui verra Cassini plonger définitivement dans les entrailles de la géante gazeuse, ces orbites rapprochées vont permettre à la Nasa de glaner de précieuses informations supplémentaires sur les mondes saturniens.

Le champ de gravité et le champ magnétique de Saturne seront nettement mieux connus. Cela devrait, en retour, nous permettre de mieux contraindre les modèles de l'intérieur de cette planète. Cela n'était pas possible auparavant car Cassini était prudemment maintenue sur des orbites éloignées, pour éviter, par exemple, une collision avec un fragment des anneaux de Saturne (il était difficile d'évaluer ce risque).

Une présentation de la mission finale de la sonde Cassini autour de Saturne. Pour obtenir une traduction en français assez fidèle, cliquez sur le rectangle blanc en bas à droite. Les sous-titres en anglais devraient alors apparaître. Cliquez ensuite sur l'écrou à droite du rectangle, puis sur « Sous-titres » et enfin sur « Traduire automatiquement ». Choisissez « Français ». © NASA Jet Propulsion Laboratory

Axe du champ magnétique et axe de rotation se confondraient 

Les premières données collectées depuis mai sont cependant déjà analysées par les planétologues et, vient d'expliquer la Nasa, ont fait apparaître une énigme. La composante principale du champ magnétique de Saturne est « dipolaire » : elle ressemble à celle d'une barre aimantée, comme pour la Terre. Pourtant, il demeure impossible de mesurer un écart entre l'inclinaison de l'axe du champ magnétique de Saturne et celle de son axe de rotation  : la différence doit être très inférieure à 0,06°... Or, ce n'est pas ce qui est observé sur Terre, où le nord géographique ne coïncide pas du tout avec le nord magnétique : les deux axes font entre eux un angle de 15° environ. Sur Terre, cette différence est relativement bien comprise grâce à la théorie de la géodynamo (ou, plus exactement, elle est nécessaire à son fonctionnement).

Dans le cas de Saturne, cette différence est mystérieuse. Il faudra peut-être remettre en cause profondément la façon dont la géante génère son champ magnétique alors que la théorie de l'effet dynamo fonctionne très bien pour expliquer l'origine du champ magnétique de la Terre, tout comme celui du Soleil. Il est vrai que l'on connaît mal le cœur de la géante gazeuse, où les pressions sont telles que l'hydrogène et l'hélium finissent par devenir liquides, le premier pouvant même être solide, métallique et supraconducteur.

Curieusement, les données concernant le champ de gravité de Saturne suggèrent également que les modèles standard de l'intérieur de la planète ne sont pas corrects. Il y a donc probablement quelque chose que nous ne comprenons vraiment pas.

  • La sonde Cassini est en orbite autour de Saturne depuis plus de dix ans, mais des survols rapprochés avaient jusqu'ici été évités, par crainte, notamment, de collisions avec les constituants des anneaux de la planète.
  • En prélude à son plongeon final dans l'atmosphère de Saturne, Cassini se rapproche désormais suffisamment pour cartographier le champ magnétique de la planète et mieux connaître le cœur de cette géante.
  • Étrangement, l'axe du champ magnétique semble confondu, ou peu s'en faut, avec l'axe de rotation de Saturne. Cela pourrait remettre en cause la théorie de l'origine de son champ magnétique.
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