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Un nouvel anneau géant autour de Saturne !

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Certains astrophysiciens le pressentaient et viennent de le démontrer grâce aux instruments de Spitzer, avant que ses réserves d'hélium liquide ne soient épuisées. Il y a bien un anneau de poussières autour de Saturne associé à Phoebé, une de ses lunes. C'est le plus grand de tous les anneaux de Saturne et il pourrait apporter une explication à l'énigme de Japet.

Une vue d'artiste montrant l'anneau géant autour de Saturne si l'on pouvait voir en infrarouge. L'image de Saturne est en revanche bien réelle, bien qu'en fausses couleurs. Elle a été prise dans l'infrarouge avec les instruments du Keck à Hawaï. Crédit : NASA/JPL-Caltech/Keck

Les pièces d'un puzzle s'assemblent lentement : l'étrange aspect de la lune de Saturne, Japet, rendue célèbre par un roman mythique d'Arthur C. Clarke. Japet se présente en effet avec deux faces de couleurs très différentes, l'une noire et l'autre blanche, et Les observations rapprochées des sondes, comme tout dernièrement Cassini, avaient confirmé cette observation énigmatique réalisée avec les télescopes terrestres

L'origine d'une telle dissymétrie n'est toujours pas vraiment comprise, même si les planétologues ont quelques idées. L'une d'elles postulait l'existence de courants de poussières originaires des lunes externes de Saturne qui, tout en tombant vers cette dernière sous l'effet de la gravité, étaient interceptés par la face avant de Japet lors de son mouvement orbital. En particulier, certaines similitudes entre le matériau noir de Japet et la surface de la lune Phoebé laissaient penser que ce serait bien de cette dernière que proviendraient ces courants de poussières.

La découverte d'un énorme anneau de poussières entourant l'orbite de Phoebé vient de donner du poids à cette hypothèse. Elle a été faite grâce aux instruments équipant Spitzer, car c'est uniquement dans l'infrarouge que la signature ténue des poussières, particulièrement froides et formant un gaz très peu dense, pouvait être détectée. Les auteurs de la découverte sont Anne Verbiscer, Michael Skrutskie, de l'Université de Virginie, et Douglas Hamilton de l'Université du Maryland. Les détails sont publiés dans un article de Nature de ce mois.

Ce diagramme montre les observations de Spitzer dans une bande infrarouge centrée sur 24 microns. L'anneau de poussières géant est représenté avec Saturne presque à l'échelle puisse que le diamètre du tore de poussières est d'environ 20 fois celui de Saturne. L'image de Saturne a été prise par Hubble. Crédit : NASA/JPL-Caltech/Univ. of Virginia

Phoebé évolue à l'intérieur de l'anneau

Cette découverte ajoute à la richesse extraordinaire de Saturne et de son environnement telle que l'a révélée la mission Cassini. On peut en avoir une excellente idée en consultant cette animation Flash de la Nasa.

L'étude du nouvel anneau de Saturne montre qu'il débute à environ 6 millions de kilomètres de sa surface et qu'il s'étend jusqu'à 12 millions de kilomètres environ. Il est incliné de 27° par rapport aux anneaux de Saturne principaux et son épaisseur est de 20 fois le diamètre de Saturne. Ces dimensions représentent un volume un milliard de fois supérieur à celui de la Terre. Cependant, la masse qu'il contient est assez faible car les grains de poussières et de glace sont tellement espacés que, même si l'on se trouvait à l'intérieur de l'anneau, on ne pourrait pas s'en rendre compte. Leur température est particulièrement faible, 80 kelvins, et c'est pourquoi ils rayonnent principalement dans l'infrarouge et pas dans le visible.

Ce diagramme illustre les positions de l'anneau géant avec les orbites de Phoebé et Japet (Iapetus en anglais). Notez le sens contraire des parcours des deux lunes de Saturne sur leurs orbites. Alors que le diamètre de Phoebé est de 200 km environ celui de Japet est de 1.500 km environ. Crédit : NASA/JPL-Caltech

Remarquablement, Phoebé se trouve bien à l'intérieur de cet anneau et tourne autour de Saturne dans le sens opposé à celui de Japet, qui se trouve sur une orbite interne. Cette configuration est favorable à l'hypothèse faisant de Phoebé l'origine du matériau noir à la surface de Japet. Les poussières de l'anneau géant proviendraient bien de Phoebé et subiraient l'attraction gravitationnelle inexorable de Saturne. Les chercheurs pensent plus précisément que ces poussières pourraient provenir des collisions de comètes riches en glace et matériaux carbonés avec Phoebé.

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