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Rhéa, une petite lune de Saturne, a une atmosphère !

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Au cours d'un survol rapproché de Rhéa en début d'année, les spectromètres de la sonde Cassini ont détecté la présence d'une fine atmosphère d'oxygène et de dioxyde de carbone autour de ce satellite de Saturne.

Simulation de la trajectoire de la sonde Cassini lors du survol de Rhéa le 2 mars 2010. En médaillon, la densité d'oxygène prédite (en jaune) et réellement mesurée (en blanc). © Science/AAAS

Découvert en 1672 autour de Saturne par l'astronome Jean-Dominique Cassini, Rhéa est un gros satellite sphérique de plus de 1.500 kilomètres de diamètre. Sa densité égale à 1,233 fois celle de l'eau liquide suggère qu'il serait composé d'un quart de roche et de trois quarts de glace. A sa surface, la température est de -174°C sous la lumière directe du Soleil et, dans l'ombre, descend entre -200°C et -220°C.

C'est en 2005 qu'ont commencés les survols rapprochés de Rhéa par la sonde Cassini, à 500 kilomètres de distance. Ils ont révélé en détail la surface criblée de cratères d'impact, mais pas seulement. Le magnétomètre de la sonde a enregistré par exemple de nombreuses chutes du flux d'électrons autour de Rhéa, que les scientifiques ont d'abord tenté d'expliquer par l'éventuelle présence d'anneaux de poussière. Ces anneaux n'ayant jamais été observés depuis, les astronomes sont dans l'expectative. Mais un nouveau survol rapproché en mars 2010 a apporté une autre découverte qui pourrait apporter une réponse au problème de la baisse du flux d'électrons : la sonde a en effet rencontré une faible atmosphère autour de Rhéa.

Rhéa passant devant Saturne. © Nasa

Une chimie complexe

La présence d'une atmosphère d'oxygène autour de satellites n'est pas vraiment une surprise, puisqu'on en a également détecté autour de Ganymède et Europe, deux corps en orbite autour de Jupiter. Les astronomes pensent d'ailleurs qu'il pourrait exister autour de Saturne d'autres lunes glacées pourvues d'atmosphères similaires, alimentées par la décomposition chimique de la glace d'eau sous l'action des particules énergétiques véhiculées par le champ magnétique de Saturne. Selon Ben Teolis, membre de l'équipe Cassini, ces résultats semblent démontrer qu'une chimie complexe impliquant l'oxygène pourrait être tout à fait courante dans le Système solaire, voire dans l'univers. Une telle chimie serait une condition préalable à la vie, même si sur Rhéa les basses températures et l'absence d'eau liquide semblent incompatibles avec la vie telle que nous la connaissons.

Reste la présence troublante de dioxyde de carbone. Il pourrait provenir de la nébuleuse primitive solaire, comme c'est le cas pour les comètes, ou de molécules organiques piégées dans la glace d'eau de Rhéa. Autre possibilité, un apport extérieur avec un bombardement par des micrométéorites riches en carbone. Sur des satellites possédant de l'eau liquide sous leur surface, on peut penser que ce mélange d'oxygène et de dioxyde de carbone offrirait un environnement beaucoup plus favorable au développement d'organismes complexes. La découverte d'une atmosphère autour de Rhéa souligne une nouvelle fois la riche diversité des lunes de Saturne et pourrait peut-être apporter une réponse à l'énigme de la baisse du flux d'électrons observée autour du satellite. Selon Ben Teolis, elle pourrait découler de l'ionisation de cette atmosphère soumise au puissant champ magnétique généré par la planète aux anneaux.

La sonde Cassini, qui pour une raison inconnue s'était mise en mode « sécurité » pendant plusieurs jours début novembre, a repris depuis son activité normale et va poursuivre son exploration du monde de Saturne.

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