L'intérieur de Saturne avec une couche insoluble d'hélium stratifiée de manière stable. Crédit :Yi Zheng (HEMI/MICA Extreme Arts Program)
Les nouvelles simulations de l'Université Johns Hopkins offrent un aperçu intrigant de l'intérieur de Saturne, suggérant qu'une épaisse couche de pluie d'hélium influence le champ magnétique de la planète.
Les modèles, publié cette semaine dans AGU Avances , indiquent également que l'intérieur de Saturne peut présenter des températures plus élevées dans la région équatoriale, avec des températures plus basses aux latitudes élevées au sommet de la couche de pluie d'hélium.
Il est notoirement difficile d'étudier les structures intérieures des grandes planètes gazeuses, et les découvertes font avancer l'effort pour cartographier les régions cachées de Saturne.
"En étudiant comment Saturne s'est formée et comment elle a évolué au fil du temps, nous pouvons en apprendre beaucoup sur la formation d'autres planètes similaires à Saturne au sein de notre propre système solaire, ainsi qu'au-delà, " a déclaré la co-auteur Sabine Stanley, un physicien planétaire de Johns Hopkins.
Saturne se distingue parmi les planètes de notre système solaire car son champ magnétique semble être presque parfaitement symétrique autour de l'axe de rotation. Les mesures détaillées du champ magnétique glanées sur les dernières orbites de la mission Cassini de la NASA permettent de mieux comprendre l'intérieur profond de la planète, où le champ magnétique est généré, a déclaré l'auteur principal Chi Yan, un doctorat Johns Hopkins. candidat.
Le champ magnétique de Saturne vu à la surface. Crédit :Ankit Barik/Université Johns Hopkins
En alimentant les données recueillies par la mission Cassini dans de puissantes simulations informatiques similaires à celles utilisées pour étudier le temps et le climat, Yan et Stanley ont exploré quels ingrédients sont nécessaires pour produire la dynamo - le mécanisme de conversion électromagnétique - qui pourrait expliquer le champ magnétique de Saturne.
"Une chose que nous avons découverte, c'est à quel point le modèle était sensible à des choses très spécifiques comme la température, " dit Stanley, qui est également Bloomberg Distinguished Professor à Johns Hopkins dans le département des sciences de la Terre et des planètes et dans le secteur de l'exploration spatiale du laboratoire de physique appliquée. "Et cela signifie que nous avons une sonde vraiment intéressante de l'intérieur profond de Saturne jusqu'à 20, 000 kilomètres plus bas. C'est une sorte de vision aux rayons X."
Étonnamment, Les simulations de Yan et Stanley suggèrent qu'un léger degré de non-axisymétrie pourrait réellement exister près des pôles nord et sud de Saturne.
"Même si les observations que nous avons de Saturne semblent parfaitement symétriques, dans nos simulations informatiques, nous pouvons interroger pleinement le terrain, " dit Stanley.
Une observation directe aux pôles serait nécessaire pour le confirmer, mais la découverte pourrait avoir des implications pour comprendre un autre problème qui a contrarié les scientifiques pendant des décennies :comment mesurer la vitesse à laquelle Saturne tourne, ou, en d'autres termes, la durée d'un jour sur la planète.
