La mission Cassini de la NASA vers Saturne a peut-être pris fin en septembre, mais les observations faites par le vaisseau spatial dans ses derniers mois ont encore beaucoup à nous apprendre sur les mystères de la planète aux anneaux.

Exemple concret :une nouvelle étude révèle que la région chargée électriquement de l'atmosphère de Saturne, connue sous le nom d'ionosphère, est nettement plus complexe et variable que ne le pensaient les scientifiques.

Les instruments de Cassini ont également trouvé des preuves que l'ionosphère est fortement affectée par les ombres projetées par les anneaux. En outre, il pourrait également interagir avec des particules de glace microscopiques provenant des anneaux eux-mêmes dans un phénomène connu sous le nom de « pluie annulaire ».

Le travail a été présenté lundi à la conférence de l'American Geophysical Union à la Nouvelle-Orléans, et sera publié cette semaine dans la revue Science .

"Considérez ceci comme un prélude des choses à venir de Cassini, " dit Hunter Waite, directeur de la spectrométrie de masse planétaire au South West Research Institute, qui n'a pas participé à l'étude. "L'ionosphère de Saturne est beaucoup plus compliquée qu'on ne pourrait l'imaginer."

Après avoir voyagé dans le système Saturne pendant près de 13 ans, Cassini s'est lancé sur une nouvelle trajectoire en avril qui a amené le vaisseau spatial de deux étages dans le territoire auparavant inexploré entre Saturne et ses anneaux, y compris à travers le sommet de l'atmosphère de la planète.

Cela a permis aux instruments à bord du vaisseau spatial de faire des observations in situ de l'ionosphère de Saturne pour la première fois. Les chercheurs avaient pu étudier cette région de l'atmosphère de Saturne en utilisant d'autres méthodes telles que l'occultation radio, mais en fait, être là leur a permis de prendre des mesures beaucoup plus précises.

"Il n'y a absolument aucun substitut à être in-situ, " Waite a déclaré. " Cela a changé toute notre perspective. "

Le nouveau travail est basé sur les données collectées par l'instrument Radio and Plasma Wave Science (RPWS) de Cassini, qui mesure la densité électronique dans l'atmosphère de la planète.

L'étude est la première de ce que les experts disent pourrait être des dizaines d'articles décrivant cette région de la planète.

Guillaume Kurth, l'investigateur principal du RPWS et co-auteur de l'étude, a déclaré que le nouveau travail est basé sur les 11 premiers passages de Cassini à travers l'espace entre la planète et les anneaux. Le vaisseau spatial en ferait finalement un total de 22.

"Nous pensions avoir rassemblé suffisamment d'informations pour écrire un article sur l'ionosphère de Saturne qui serait révolutionnaire et préparerait le terrain pour ce qui allait arriver, " il a dit.

Les chercheurs rapportent de grandes variations de densité d'électrons en fonction de la latitude et de l'altitude et aussi d'une orbite à l'autre.

Certaines de ces variations peuvent être attribuées aux interactions avec les anneaux, mais pas tous, disaient les auteurs.

Par exemple, les anneaux A et B projettent sur la planète des ombres suffisamment opaques pour empêcher le rayonnement ultraviolet du soleil d'atteindre l'atmosphère. Le rayonnement ultraviolet peut faire tomber un électron d'un atome et lui permettre de flotter librement. Par conséquent, ces régions d'ombre ont moins de densité électronique que d'autres parties de la planète.

Mais ce n'est qu'une partie de l'histoire.

"Nous voyons d'autres types d'effets qui semblent être relatifs aux anneaux, mais nous ne les comprenons pas encore complètement, " dit Kurth. " Une analyse plus approfondie est nécessaire sur ce point. "

Les chercheurs rapportent également que la pluie annulaire n'a pas d'effet significatif sur l'ionosphère dans les régions équatoriales de la planète, où les mesures de la nouvelle étude ont été effectuées.

Cependant, ils ont ajouté qu'il est encore possible que les particules d'eau des anneaux interagissent avec l'atmosphère de Saturne à des latitudes plus élevées.

Kurth a déclaré que beaucoup plus de choses sur la structure de l'ionosphère deviendront claires dans les prochains mois à mesure que les données des autres instruments de Cassini seront publiées. Il l'a déjà dit, Dans les coulisses, les scientifiques commencent à comparer les observations et à comprendre ce qu'elles signifient toutes.

Waite a accepté.

"Nous nous sommes trompés sur l'ionosphère, mais ça va, " dit-il. " Mère Nature est toujours plus imaginative que les scientifiques. "

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