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7 octobre 2018 | 
Laboratoire de propulsion par réaction de la NASA
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Six équipes de chercheurs publient leurs travaux le 5 octobre dans la revue Science, à partir des conclusions de la grande finale de Cassini. C’est à ce moment-là que, alors que l’engin spatial était à court de carburant, l’équipe de la mission a piloté Cassini de façon spectaculaire près de Saturne sur 22 orbites avant de l’évaporer délibérément lors d’une plongée finale dans l’atmosphère en septembre 2017.
Sachant que les jours de Cassini étaient comptés, son équipe de mission s’est dirigée vers l’or. Le vaisseau spatial a volé où il n'a jamais été conçu pour voler.
Pour la première fois, il a sondé l’environnement magnétisé de Saturne, a survolé des particules d’anneaux glacées et rocheuses et a reniflé l’atmosphère dans l’écart entre les anneaux et les sommets des nuages. Non seulement la trajectoire de vol a repoussé l’engin spatial à ses limites, mais les nouvelles découvertes montrent à quel point les instruments étaient puissants et agiles.
De nombreux autres résultats scientifiques de la grande finale sont à venir, mais voici quelques-uns des faits saillants d’aujourd’hui:
- Des composés organiques complexes enchâssés dans des nanograins d’eau se déversent des anneaux de Saturne dans la haute atmosphère. Les scientifiques ont vu de l'eau et des silicates, mais ils ont été surpris de voir aussi du méthane, de l'ammoniac, du monoxyde de carbone, de l'azote et du dioxyde de carbone. La composition des composés organiques est différente de celle trouvée sur la lune Enceladus – et également différente de celle de la lune Titan, ce qui signifie qu'il existe au moins trois réservoirs distincts de molécules organiques dans le système de Saturne.
- Pour la première fois, Cassini a examiné de près les interactions des anneaux avec la planète et a observé des particules et des gaz de l'anneau interne tombant directement dans l'atmosphère. Certaines particules prennent des charges électriques et spiralent le long de lignes de champ magnétique, tombant dans Saturne à des latitudes plus élevées – un phénomène connu sous le nom de «pluie circulaire». Mais les scientifiques ont été surpris de voir que d’autres sont rapidement entraînées dans Saturne à l’équateur. Et tout cela tombe des anneaux plus rapidement que ne le pensaient les scientifiques – jusqu’à 22 000 livres (10 000 kilogrammes) de matériau par seconde.
- Les scientifiques ont été surpris de voir à quoi ressemblait le matériau dans l’espace entre les anneaux et l’atmosphère de Saturne. Ils savaient que les particules dans les anneaux allaient de grosses à petites. Mais l'échantillonnage dans l'espace a révélé la plupart du temps de minuscules particules de taille nanométrique, telles que de la fumée, ce qui suggère qu'un processus encore inconnue consiste à broyer des particules.
- Saturne et ses anneaux sont encore plus interconnectés que ne le pensaient les scientifiques. Cassini a révélé un système de courant électrique auparavant inconnu qui connectait les anneaux au sommet de l’atmosphère de Saturne.
- Les scientifiques ont découvert une nouvelle ceinture de radiation autour de Saturne, proche de la planète et composée de particules énergétiques. Ils ont constaté que, si la ceinture croisait réellement avec l'anneau le plus interne, l'anneau était si ténu qu'il ne bloquait pas la formation de la ceinture.
- Contrairement à toutes les autres planètes avec un champ magnétique dans notre système solaire, le champ magnétique de Saturne est presque complètement aligné sur son axe de rotation. Les nouvelles données indiquent une inclinaison du champ magnétique inférieure à 0,0095 degré. (Le champ magnétique terrestre est incliné de 11 degrés par rapport à son axe de rotation.) Selon tout ce que les scientifiques savent sur la façon dont les champs magnétiques planétaires sont générés, Saturne ne devrait pas en avoir. C’est un mystère que les physiciens s’efforceront de résoudre.
- Cassini a survolé les pôles magnétiques de Saturne, échantillonnant directement les régions où des émissions radio sont générées. Les résultats ont plus que doublé le nombre de mesures directes de sources radio de la planète, l’un des rares lieux non terrestres où les scientifiques ont pu étudier un mécanisme de génération de radio censé fonctionner dans l’ensemble de l’univers.
Pour la mission Cassini, la science déployée depuis les orbites de la Grande Finale justifie plus que le risque calculé de plonger dans l’espace: survoler la haute atmosphère et contourner le bord des anneaux intérieurs, a déclaré Linda Spilker, responsable du projet Cassini.
"Presque tout ce qui se passait dans cette région s'est avéré être une surprise", a déclaré Spilker. «C’était l’importance d’aller là-bas, d’explorer un endroit où nous n’avions jamais été auparavant. Et l'expédition a vraiment porté ses fruits – les données sont extrêmement excitantes. "
L’analyse des données Cassini provenant des instruments de l’engin spatial se poursuivra dans les années à venir, ce qui contribuera à brosser un tableau plus clair de Saturne.
"De nombreux mystères demeurent, alors que nous assemblons les pièces du puzzle", a déclaré Spilker. "Les résultats des dernières orbites de Cassini se sont révélés plus intéressants que nous n'aurions pu l'imaginer."
Les articles publiés dans Science sont:
- "Interactions chimiques entre l’atmosphère de Saturne et ses anneaux", par J. Hunter Waite, et al.
- "La poussière de D-Ring tombant dans l’ionosphère équatoriale et la haute atmosphère de Saturne", par Donald Mitchell, et al.
- "Collecte in situ de grains de poussière tombant des anneaux de Saturne dans son atmosphère", par Hsiang-Wen Hsu, et al.
- «Une ceinture de radiation de protons énergétiques située entre Saturne et ses anneaux», par Elias Roussos, Peter Kollmann, et al.
- "Le champ magnétique de Saturne révélé par la grande finale de Cassini", par Michele Dougherty, et al.
- "La source basse fréquence du rayonnement kilométrique de Saturne (SKR)", par Laurent Lamy, et al.
Le 4 octobre, lors de la levée de l'embargo dans la publication Science, des articles décrivant les recherches complémentaires à ces résultats seront mis en ligne dans Geophysical Research Letters (GRL), une revue de l'American Geophysical Union (AGU).
La mission Cassini-Huygens est un projet de coopération de la NASA, de l'ESA (Agence spatiale européenne) et de l'Agence spatiale italienne. Le laboratoire de propulsion par réaction de la NASA, une division de Caltech à Pasadena, gère la mission de la direction de la mission scientifique de la NASA à Washington. JPL a conçu, développé et assemblé l'orbiteur Cassini. L’instrument radar a été construit par JPL et l’Agence spatiale italienne, en collaboration avec des membres de l’équipe des États-Unis et de plusieurs pays européens.
Pour plus d'informations sur Cassini, allez à:
https://www.nasa.gov/cassini
https://saturn.jpl.nasa.gov
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Ammoniac, Atmosphère, Caltech, Dioxyde de carbone, Monoxyde de carbone, Encelade, Champ magnétique, Méthane, Lune, NASA, Véhicule spatial Cassini de la NASA, Direction de la mission scientifique de la NASA, Administration nationale de l'aéronautique et de l'espace, Nitogène, Pasadena, Saturn, Silicates, Système solaire, Titan
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