Cassini est la sonde spatiale la plus sophistiquée jamais construite. Lancé en 1997 en tant que mission conjointe NASA/Agence spatiale européenne, il a fallu sept ans pour se rendre à Saturne. Il est en orbite autour de la sixième planète du soleil depuis, renvoyer des données d'une immense valeur scientifique et des images d'une beauté magnifique.

Cassini entame maintenant une dernière campagne. Surnommé la Grande Finale, il se terminera le 15 septembre, 2017 avec la sonde plongeant dans l'atmosphère de Saturne, où il brûlera. Bien que Saturne ait été visitée par trois engins spatiaux dans les années 1970 et 1980, mes collègues scientifiques et moi n'aurions pas pu imaginer ce que la sonde spatiale Cassini découvrirait lors de son séjour sur la planète aux anneaux lors de son lancement il y a 20 ans.

Une planète de changement dynamique

Des tempêtes massives apparaissent périodiquement au sommet des nuages ​​de Saturne, connu sous le nom de grandes taches blanches, observables par les télescopes terrestres. Cassini est aux premières loges de ces événements. Nous avons découvert que, tout comme les orages terrestres, ces orages contiennent des éclairs et de la grêle.

Cassini est en orbite autour de Saturne depuis assez longtemps pour observer les changements saisonniers qui provoquent des variations dans ses conditions météorologiques, un peu comme les saisons sur Terre. Des tempêtes périodiques apparaissent souvent à la fin de l'été dans l'hémisphère nord de Saturne.

En 2010, au printemps nordique, une tempête inhabituellement précoce et intense est apparue au sommet des nuages ​​de Saturne. C'était une tempête d'une telle immensité qu'elle a encerclé la planète entière et a duré près d'un an. Ce n'est que lorsque la tempête a mangé sa propre queue qu'elle a finalement craché et s'est fanée. Étudier des tempêtes comme celle-ci et les comparer à des événements similaires sur d'autres planètes (pensez à la grande tache rouge de Jupiter) aide les scientifiques à mieux comprendre les conditions météorologiques dans tout le système solaire, même ici sur Terre.

Ayant fait des centaines d'orbites autour de Saturne, Cassini a également été en mesure d'étudier en profondeur d'autres caractéristiques seulement entrevues de la Terre ou de sondes antérieures. Rencontres rapprochées avec la plus grande lune de Saturne, Titan, ont permis aux navigateurs d'utiliser la gravité de la lune pour réorienter l'orbite de la sonde afin qu'elle puisse basculer au-dessus des pôles de Saturne. En raison du fort champ magnétique de Saturne, les pôles abritent de belles aurores, tout comme ceux de la Terre et de Jupiter.

Cassini a également confirmé l'existence d'un étrange vortex polaire en forme d'hexagone aperçu à l'origine par la mission Voyager en 1981. Le vortex, une masse de gaz tourbillonnant un peu comme un ouragan, est plus grand que la Terre et a des vitesses de vent maximales de 220 mph.

Abritant des dizaines de mondes divers

Cassini a découvert que Saturne a 45 lunes de plus que les 17 précédemment connues, ce qui place désormais le total à 62.

Le plus large, Titan, est plus grande que la planète Mercure. Il possède une atmosphère dense et riche en azote avec une pression de surface une fois et demie supérieure à celle de la Terre. Cassini a pu sonder sous la couverture nuageuse de cette lune, découvrir des rivières se jetant dans les lacs et les mers et se reconstituer par la pluie. Mais dans ce cas, le liquide n'est pas de l'eau, mais plutôt du méthane et de l'éthane liquides.

Cela ne veut pas dire que l'eau n'y est pas abondante - mais il fait si froid sur Titan (avec une température de surface de -180℃) que l'eau se comporte comme de la roche et du sable. Bien qu'il ait tous les ingrédients pour la vie, Titan est essentiellement une "Terre gelée, " piégé à ce moment-là avant que la vie ne puisse se former.

La sixième plus grosse lune de Saturne, Encelade, est un monde glacé d'environ 300 miles de diamètre. Et pour moi, c'est le site de la découverte la plus spectaculaire de la Mission.

La découverte a commencé humblement, avec un curieux saut dans les lectures de champ magnétique lors du premier survol d'Encelade en 2004. Alors que Cassini passait au-dessus de l'hémisphère sud de la lune, il a détecté d'étranges fluctuations dans le champ magnétique de Saturne. De là, l'équipe du magnétomètre Cassini a déduit qu'Encelade doit être une source de gaz ionisé.

Intrigué, ils ont demandé aux navigateurs Cassini de faire un survol encore plus proche en 2005. À notre grand étonnement, les deux instruments destinés à déterminer la composition du gaz traversé par l'engin spatial, le spectromètre à plasma de Cassini (CAPS) et le spectromètre de masse ionique et neutre (INMS), a déterminé que Cassini traversait de façon inattendue un nuage d'eau ionisée. Émanant des fissures dans la glace au pôle sud d'Encelade, ces panaches d'eau jaillissent dans l'espace à des vitesses allant jusqu'à 800 mph.

Je fais partie de l'équipe qui a fait l'identification positive de l'eau, et je dois dire que ce fut le moment le plus excitant de ma carrière professionnelle. En ce qui concerne les lunes de Saturne, tout le monde pensait que toute l'action serait à Titan. Personne ne s'attendait à petit, modeste Encelade pour réserver des surprises.

L'activité géologique se déroulant en temps réel est assez rare dans le système solaire. Avant Encelade, le seul monde actif connu au-delà de la Terre était la lune Io de Jupiter, qui possède des volcans en éruption. Trouver quelque chose qui ressemble à Old Faithful sur une lune de Saturne était pratiquement inimaginable. Le fait que tout a commencé avec quelqu'un qui a remarqué une lecture étrange dans les données du champ magnétique est un merveilleux exemple de la nature fortuite de la découverte.

L'histoire d'Encelade n'en devient que plus extraordinaire. En 2009, les panaches ont été directement imagés pour la première fois. Nous savons maintenant que l'eau d'Encelade comprend la plus grande composante de la magnétosphère de Saturne (la zone de l'espace contrôlée par le champ magnétique de Saturne), et les panaches sont responsables de l'existence même du vaste anneau en E de Saturne, le deuxième anneau le plus externe de la planète.

Plus étonnant, nous savons maintenant que sous la croûte d'Encelade se trouve un océan mondial d'eau salée liquide et de molécules organiques, le tout étant chauffé par des bouches hydrothermales sur le fond marin. Une analyse détaillée des panaches montre qu'ils contiennent des hydrocarbures. Tout cela indique la possibilité qu'Encelade est un monde océanique abritant la vie, ici même dans notre système solaire.

Lorsque Cassini plonge dans les sommets des nuages ​​de Saturne plus tard cette année, elle marquera la fin de l'une des missions de découverte les plus réussies jamais lancées par l'humanité.

Les scientifiques envisagent maintenant des missions ciblées vers Titan, Encelade ou peut-être les deux. L'une des leçons les plus précieuses que l'on puisse tirer de Cassini est la nécessité de continuer à explorer. Autant que nous avons appris du premier vaisseau spatial à atteindre Saturne, rien ne nous préparait à ce que nous trouverions avec Cassini. Qui sait ce que nous trouverons ensuite ?

Cet article a été initialement publié sur The Conversation. Lire l'article original.