Sur Saturne, les saisons changeantes peuvent signifier des changements dans le flou et la couleur du ciel.

Au cours des 13 années où la sonde Cassini a mis en orbite autour de Saturne, de 2004 à 2017, les scientifiques ont remarqué que l'atmosphère dans l'hémisphère nord de la planète est passée du bleu à l'or ou même au saumon. Le changement de couleur brutal est dû à des changements dans la quantité de brume déclenchée par la lumière du soleil dans l'atmosphère de Saturne, selon de nouvelles recherches.

"Je pense que tout le monde a été un peu surpris de savoir pourquoi l'atmosphère était bleue, " a déclaré le planétologue Scott Edgington, qui est le scientifique adjoint du projet de la mission Cassini. Edgington a présenté les résultats lors d'une session d'affiches la semaine dernière lors de la réunion d'automne 2018 de l'American Geophysical Union à Washington, D.C.

Les scientifiques s'efforcent d'identifier toutes les sources lumineuses qui brillent sur Saturne et de comprendre comment la lumière interagit chimiquement avec l'atmosphère de Saturne. Répondre à ces questions peut aider les chercheurs à mieux comprendre les différences dans les atmosphères des géantes gazeuses du système solaire Jupiter et Saturne, et les géants de glace Uranus et Neptune.

Jupiter et Saturne ont des brumes qui leur donnent une couleur dorée, tandis qu'Uranus et Neptune ont des atmosphères plus claires comme le ciel bleu de la Terre par temps clair. Mais comme les chercheurs l'ont vu dans les images de Cassini, Saturne n'a pas toujours été couvert de brume dorée.

"Bien sûr, les gens se grattaient la tête, " dit Edgington. " Pourquoi n'y a-t-il pas de brume partout, tout comme Jupiter ?"

Dans le cas de Saturne, un ensoleillement particulièrement limité en hiver semble permettre à l'atmosphère de la planète de se remettre des accès de brume. La raison de la protection solaire supplémentaire ? Les anneaux massifs de la planète.

Le principal moteur des saisons de Saturne est l'inclinaison de la planète, comme sur Terre. La Terre est inclinée de sorte que l'hémisphère nord fait face au soleil le plus directement en juin et que l'hémisphère sud voit le soleil de face en décembre. En décembre, l'hémisphère nord connaît de longues nuits d'hiver tandis que l'hémisphère sud profite de ses longues journées d'été.

Le même effet se produit sur Saturne, qui est incliné à peu près autant que la Terre. Mais Saturne a également un système d'anneaux expansif qui bloque la lumière du soleil pour l'hémisphère incliné à l'opposé du soleil, rendant les hivers encore moins ensoleillés sur la géante gazeuse.

L'exposition solaire changeante de la planète est responsable des fluctuations saisonnières du flou de son atmosphère, dit Edgeton.

La lumière du soleil brise les molécules de gaz méthane, qui sont une petite mais significative fraction de l'atmosphère de Saturne. La décomposition du méthane crée d'autres molécules comme l'éthane et l'acétylène, qui déclenchent un réseau complexe de réactions chimiques qui finissent par produire de la brume.

Lorsqu'un hémisphère de Saturne profite d'un hiver ombragé, le processus de formation de brume ralentit. Les particules de brume existantes s'agglutinent pour former des grains plus lourds et s'enfoncent plus loin dans l'atmosphère de la planète et hors de vue sans nouveaux lots de brume pour les remplacer.

Grâce à cela, Les étés saturniens ont tendance à être brumeux, ciel d'or, tandis que les hivers sont plus clairs, ciels plus bleus.

"Il semble qu'il y ait un lien direct entre ce que nous voyons et ce que la chimie nous dit de devoir se produire, " a déclaré Edgington.

Les chercheurs continueront d'étudier les données de Cassini sur l'atmosphère de Saturne. Ils doivent encore intégrer les dernières années des données de Cassini dans ce projet, dit Edgeton.

Un aspect du projet qui semblait particulièrement enthousiasmé par Edgington était de déterminer comment la lumière se reflétant sur les anneaux de Saturne contribue à l'exposition au soleil de la planète. Parce que les anneaux de Saturne s'étendent bien au-delà du corps principal de la planète, la lumière du soleil peut rebondir sur des parties de l'autre côté des anneaux et sur le côté obscur de la planète.

"Même le côté obscur de la planète n'est vraiment pas si sombre, " a déclaré Edgington.

Cette histoire est republiée avec l'aimable autorisation de AGU Blogs (http://blogs.agu.org), une communauté de blogs sur les sciences de la Terre et de l'espace, hébergé par l'American Geophysical Union. Lisez l'histoire originale ici.