L'humoriste politique Mark Russel a un jour plaisanté :"La théorie scientifique que j'aime le plus est que les anneaux de Saturne sont entièrement composés de bagages d'avion perdus."

Bien, il n'y a pas de bagages, il s'avère. Mais une nouvelle étude publiée dans Science sur la base des données des orbites finales de l'année dernière du vaisseau spatial Cassini de la NASA, les anneaux de Saturne - certains des objets les plus visuellement prodigieux de l'univers - sont beaucoup plus compliqués chimiquement qu'on ne le pensait auparavant.

Par ailleurs, l'article montre que l'anneau D le plus interne de la géante gazeuse projette des grains de poussière enrobés de son cocktail chimique dans la haute atmosphère de la planète à une vitesse extraordinaire pendant sa rotation. Sur de longues périodes, les chercheurs disent que ce matériau en chute peut modifier la teneur en carbone et en oxygène de l'atmosphère.

"C'est un nouvel élément du fonctionnement de notre système solaire, " a déclaré Thomas Cravens, professeur de physique et d'astronomie à l'Université du Kansas et co-auteur du nouvel article. « Deux choses m'ont surpris. L'une est la complexité chimique de ce qui sortait des anneaux – nous pensions que ce serait presque entièrement de l'eau d'après ce que nous avons vu dans le passé. nous nous attendions à l'origine. La qualité et la quantité des matériaux que les bagues mettent dans l'atmosphère m'ont surpris. "

Cravens est membre de l'équipe du spectromètre de masse ionique et neutre (INMS) de Cassini. Au cours de la plongée "Grand Finale" de Cassini dans l'anneau le plus intime et la haute atmosphère de Saturne en 2017, le spectromètre de masse à bord de la sonde a échantillonné des produits chimiques à des altitudes entre les anneaux de Saturne et l'atmosphère.

Plus que de l'eau, l'INMS a trouvé que les anneaux étaient composés d'eau, méthane, ammoniac, monoxyde de carbone, l'azote moléculaire et le dioxyde de carbone.

"Ce que le document décrit, c'est l'environnement dans l'espace entre l'anneau intérieur et la haute atmosphère, et certaines des choses trouvées étaient attendues, comme l'eau, " a déclaré Cravens. "Ce qui a été une surprise, c'est que le spectromètre de masse a vu du méthane - personne ne s'y attendait. Aussi, il a vu du dioxyde de carbone, ce qui était inattendu. On pensait que les anneaux étaient entièrement en eau. Mais les anneaux les plus internes sont assez contaminés, comme il s'avère, avec des matières organiques emprisonnées dans la glace."

Une autre nouvelle découverte du spectromètre de masse de Cassini a montré que de grandes quantités du breuvage chimique de l'anneau D de Saturne sont projetées dans la haute atmosphère de la planète par l'anneau tournant plus vite que l'atmosphère de la planète elle-même.

"Nous avons vu que cela se produisait même si ce n'est pas entièrement compris, " a déclaré le chercheur de la KU. " Ce que nous avons vu, c'est ce matériau, dont un peu de benzène, modifiait l'atmosphère supérieure de Saturne dans la région équatoriale. Il y avait à la fois des grains et de la poussière qui étaient contaminés."

Cravens a déclaré que les résultats pourraient jeter un nouvel éclairage sur les mécanismes qui sous-tendent notre système solaire ainsi que d'autres systèmes solaires et exoplanètes, et soulèvent également une foule de nouvelles questions scientifiques.

"Cela pourrait nous aider à comprendre, comment une planète obtient-elle des anneaux? Certains le font, d'autres non, " dit-il. " Quelle est la durée de vie d'une bague ? Et qu'est-ce qui reconstitue les anneaux? Y a-t-il eu un temps où Saturne n'avait pas d'anneaux ? Comment cette composition est-elle entrée là-dedans en premier lieu? Est-ce un vestige de la formation de notre système solaire ? Est-ce que ça remonte à la proto nébuleuse pré-solaire, la nébuleuse qui s'est effondrée hors des milieux interstellaires qui ont formé le soleil et les planètes ?"

Selon Cravens, le taux plus élevé que prévu de matière expulsée de l'anneau D de Saturne vers la haute atmosphère de la planète, ou ionosphère, est suffisant pour que les astronomes pensent maintenant que la durée de vie de l'anneau peut être plus courte que prévu.