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    Qu'espéraient-ils apprendre des lectures magnétiques des orbites finales de Cassini

    Le contrôle de mission perd le signal de Cassini. Crédit :NASA/Joel Kowsky, CC BY-SA

    Ce fut un moment fier mais triste lorsque la NASA a annoncé que le contrôle de mission avait perdu le signal du vaisseau spatial Cassini le 15 septembre. Comme il faut plus d'une heure au signal pour voyager de Saturne à la Terre, cela signifiait que le vaisseau spatial avait déjà été détruit dans l'atmosphère de Saturne.

    J'étais à Caltech aux USA, regarder les derniers instants de l'action sur grand écran avec la plupart des autres scientifiques, ingénieurs et chefs de projet qui ont travaillé très dur pour faire de Cassini un succès. Le vaisseau spatial, maintenant un souvenir, nous laisse un héritage énorme - un ensemble de données qui prendra des décennies à être pleinement exploité. En réalité, Je suis sûr que cela lancera de nombreuses autres carrières scientifiques dans le processus.

    Je suis co-investigateur sur l'instrument magnétomètre de Cassini. En utilisant des mesures de champs magnétiques autour de Saturne, nous avons sondé l'intérieur de la planète ainsi que les environnements de ses lunes Titan et Encelade.

    Le magnétomètre est un instrument à capteurs perché sur une flèche de 11 mètres, qui s'étend sur le côté de l'engin spatial. Cette disposition est nécessaire pour minimiser les interférences des champs magnétiques causées par l'électronique de l'engin spatial.

    Les scientifiques de notre équipe cartographient le champ magnétique généré à l'intérieur de Saturne depuis 2004. Nous avons également cartographié la "magnétosphère" de la planète - une énorme région ou "bulle" d'espace autour de la planète qui est influencée par son champ magnétique. La région, rempli de particules chargées appelées plasma, produit une cavité dans le flux de particules du soleil (le vent solaire).

    Atmosphère dynamique sur la lune glacée Encelade de Saturne. Crédit :NASA

    Notre instrument a été le premier à rapporter quelque chose d'inhabituel lors des premiers survols d'Encelade. Les mesures sur le terrain ont indiqué qu'Encelade semblait avoir quelque chose comme une sorte d'"atmosphère" très étendue. Ces données étaient suffisantes pour convaincre le contrôle de mission de voler encore plus près d'Encelade lors des prochains survols – permettant au vaisseau spatial d'obtenir des images d'incroyables panaches d'eau, ou des geysers, des fissures dans la surface glacée de la lune. Nous savons maintenant que cette source d'eau est également la principale source de plasma dans la magnétosphère de la planète – faisant de la petite lune un moteur minuscule mais puissant qui entraîne la magnétosphère beaucoup plus énorme de sa planète mère.

    De profonds mystères

    Le champ interne de Saturne est presque parfaitement symétrique par rapport à l'axe de rotation de la planète, ce qui le rend presque unique parmi les planètes qui ont des champs magnétiques, comme la Terre. Les champs magnétiques sont produits par des courants électriques. Sur Terre, le champ magnétique est produit par un mouvement fluide de fer en fusion autour du noyau de la planète. On ne sait pas exactement comment le champ magnétique de Saturne est produit. Nous pensons que son intérieur contient une couche composée d'hydrogène qui a été broyé en un liquide métallique. Les courants dans ce liquide sont probablement la cause du fort champ magnétique.

    les dernières orbites de Cassini, qui l'a rapprochée de la planète plus qu'elle ne l'a jamais été, sera essentiel pour résoudre cette question et d'autres. Les données peuvent nous aider à confirmer s'il existe d'autres caractéristiques de son intérieur qui pourraient générer son champ magnétique.

    Image en fausses couleurs montrant une aurore au pôle sud. Crédit :NASA/JPL/Université d'Arizona/Université de Leicester

    Nous espérons également mesurer avec précision une infime partie du champ dont nous savons qu'elle n'est pas symétrique. Cela pourrait nous aider à déterminer sans ambiguïté la période de rotation de Saturne elle-même, c'est-à-dire la durée exacte d'une journée (nous pensons actuellement qu'elle est d'environ 10 heures et 47 minutes). C'est parce que les géantes gazeuses n'ont pas de surface solide à suivre, ce qui peut rendre difficile la mesure de leurs périodes de rotation exactes. Les scientifiques ont déjà mesuré la répétition des signaux radio comme proxy, mais les valeurs basées sur de telles mesures varient. Mesures des variations du champ magnétique lors de la rotation de la planète, cependant, peut être plus fiable.

    Cassini a confirmé la découverte antérieure par le vaisseau spatial Voyager qu'il y a un "signal" périodique dans le champ magnétique dans toute la magnétosphère de la planète. Nous avons de bonnes raisons de croire que ce signal est une indication du transfert d'énergie des flux dans l'atmosphère de la planète vers sa magnétosphère. Cette énergie est transportée sur des distances de millions de kilomètres, et le champ magnétique agit comme le "fil" le long duquel cette énergie est transportée. Comprendre le processus est important - nous savons que ce "couplage" entre l'atmosphère de la planète et la magnétosphère joue également un rôle central dans la physique des aurores (aurores boréales) et des plasmas de Saturne et d'autres planètes magnétisées.

    Notre équipe n'est qu'une des nombreuses personnes travaillant sur les données collectées par Cassini, ce qui signifie qu'il est probable que nous en apprendrons beaucoup plus sur la planète à mesure que nous avançons. Pour l'instant, la fin de la mission doit être considérée comme la commémoration d'un succès international énorme, projet scientifique - et un rappel opportun de ce que les humains peuvent réaliser lorsque nous respectons les capacités et les différences de chacun, afin que nous puissions travailler ensemble vers un objectif commun. Donc, au revoir Cassini, tu nous manqueras mais jamais oublié.

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




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