Cartographier l'intérieur des géantes de glace est difficile, c'est le moins qu'on puisse dire. Non seulement ils sont loin et donc plus difficiles à observer, mais leur couverture de glace constante rend extrêmement difficile la détection de ce qui se cache en dessous. Les scientifiques doivent donc concevoir des moyens plus ingénieux pour voir ce qu'il y a à l'intérieur. Une équipe de l'Université de l'Idaho, de Cal Tech, du Reed College et de l'Université de l'Arizona pense avoir trouvé un moyen d'examiner la structure des anneaux de Neptune et d'Uranus.

Ce n'est cependant pas la première technique utilisée par les scientifiques. Des efforts antérieurs ont tenté d'utiliser la technique courante de la photométrie pour détecter les oscillations à la surface de la planète. Ces oscillations peuvent ensuite être corrélées à la densité de certaines parties de l'intérieur de la planète. Alors que la technique a bien fonctionné pour Jupiter, les données photométriques que nous avons des géantes de glace jusqu'à présent se sont révélées insuffisantes pour déterminer les mêmes profils de densité.

Une alternative consiste à utiliser des oscillations gravitationnelles à la surface de la planète. En particulier, il existe un type de modèle d'oscillation appelé "mode normal". Ce modèle d'oscillation se produit lorsque toutes les parties d'un système commencent à osciller avec la même fréquence sinusoïdale. Et les effets gravitationnels des oscillations en mode normal à l'intérieur de la planète peuvent être ressentis à l'extérieur et reflétés dans les anneaux eux-mêmes.

Ce n'est pas non plus la première fois que des motifs dans les anneaux d'une planète sont utilisés pour calculer sa densité interne. Saturne a un système d'anneaux mieux compris qu'Uranus ou Neptune, les deux géantes de glace avec des systèmes d'anneaux connus. Les scientifiques effectuent des analyses sismologiques sur le système d'anneaux de Saturne depuis des années en utilisant les données de Voyager et Cassini. Le résultat est une meilleure compréhension de certains des modes normaux de l'intérieur de la planète et, par conséquent, une estimation de la composition du noyau de la planète et du taux de rotation de la majeure partie de sa matière.

Neptune et Uranus ont chacune une série d'anneaux différents, bien qu'ils ne soient pas aussi bien étudiés que ceux de Saturne. Certains de ces anneaux sont entourés de lunes de berger. Mais selon le nouvel article, les mêmes réflexions de densité des ondes de résonance évidentes dans les anneaux de Saturne sont probablement également présentes dans les systèmes d'anneaux de la géante des glaces.

De plus, les lunes de berger intérieures elles-mêmes pourraient être affectées par les mêmes résonances. Certaines des lunes peuvent même créer leurs propres résonances, comme celle connue sous le nom de résonance de Lindblad. Plus généralement observées à l'échelle des galaxies, les résonances de Lindblad sont connues pour entraîner des ondes de densité en spirale, qui provoquent les "bras" que l'on peut voir dans de nombreuses galaxies spirales. Mais à une échelle beaucoup plus petite, le même effet se produit sur les systèmes d'anneaux planétaires, y compris ceux de Saturne, et très probablement ceux de Neptune et d'Uranus."

Le problème de l'utilisation de ces résonances reflétées dans les anneaux est souvent rencontré par la science :il n'y a pas assez de données. Jusqu'à présent, aucune sonde n'est restée assez longtemps pour cartographier les détails nécessaires pour voir toute la portée du système d'anneaux. Les auteurs de l'article et de nombreux autres chercheurs suggèrent qu'il est temps d'envoyer une sonde aux géants de la glace pour cartographier efficacement les systèmes d'anneaux, les lunes et une myriade d'autres objets récemment découverts qui sont si difficiles à observer depuis la Terre. Mais pour l'instant, cette mission est toujours sur la planche à dessin, nous devrons donc attendre pour comprendre pleinement les intérieurs et le système d'anneaux de ces mondes froids et stériles. Au moins quand nous enverrons enfin une sonde de cette façon, nous aurons le cadre mathématique pour aider à faire la lumière sur ces endroits sombres. + Explorer plus loin

Pour garder l'anneau A de Saturne contenu, ses lunes sont unies