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Le son et lumière d'un orage sur Saturne

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Les chercheurs du Jet Propulsion Laboratory viennent de présenter le premier film montrant un orage sur une autre planète que la Terre.

Ces trois images prises par la sonde Cassini alors qu'elle se trouvait à un peu plus de deux millions de kilomètres de Saturne montrent le flash lumineux d'éclairs au cours d'un orage. Crédit Nasa/JPL-Caltech/Space Science Institute

En orbite autour de la planète aux anneaux depuis 2004, le vaisseau Cassini a pu y observer une dizaine d'orages, dont un exceptionnellement long de janvier à octobre 2009. La durée de ces phénomènes n'a d'égale que leur puissance : chaque orage se solde par plusieurs milliers d'éclairs qui provoquent l'émission d'ondes radio dix mille fois plus fortes que celles des orages terrestres.

Malgré leur intensité lumineuse, les éclairs sont difficilement détectables par Cassini qui navigue à plus de deux millions de kilomètres de Saturne. Même lorsque le disque de la planète est plongé dans l'ombre, la diffusion de la lumière solaire par les anneaux rend la surface de Saturne trop lumineuse. Les scientifiques ont donc attendu que les anneaux soient éclairés par la tranche, ce qui s'est produit à l'équinoxe, en août 2009. Quelques semaines plus tard un violent orage leur a donné la possibilité d'enregistrer des signaux visuels et sonores assez puissants pour être exploitables conjointement.

Cet orage, surnommé Dragon Storm par les scientifiques, a été photographié par la sonde Cassini en octobre 2004. Crédit Nasa/JPL-Caltech/Space Science Institute

Bienvenue sur l'Allée des tempêtes

« C'est la première fois que nous observons le flash de foudre dans le rayonnement visible et que nous obtenons en même temps les données radio » a expliqué Georg Fischer, membre de l'équipe scientifique en charge des analyses radio basée à l'Institut de Recherches Spatiales de Graz, en Autriche. Ces ondes ont été enregistrées par Cassini grâce à l'instrument RPWS (pour Radio and Plasma Wave Science), un système de mesure électrique et magnétique dont les quatre récepteurs couvrent les fréquences de 1 Hz à 16 MHz. Les orages sur Saturne, qui avaient déjà été détectés par les sondes Voyager dans les années 1980, se concentrent dans une bande située à 35° au sud de l'équateur que les scientifiques ont surnommée Allée des tempêtes.

Sur la séquence vidéo réalisée en noir et blanc par la NAC (pour Narrow Angle Camera), la caméra à longue focale de Cassini, on peut observer le flash des éclairs et entendre leur grésillement. Les lueurs d'environ 300 kilomètres de diamètre se produisent au sein d'un nuage dix fois plus long. Pour Georg Fischer et ses collègues, les ondes radio émises par ces orages vont également permettre d'étudier l'ionosphère de Saturne, la plus haute couche atmosphérique de la planète où l'on observe régulièrement des aurores polaires.

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