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Cassini le grand plongeon

Le 15 septembre 2017 la sonde Cassini bouclait sa dernière orbite autour de Saturne avant de plonger dans son atmosphère. Une fin de mission émouvante pour l’équipe d’astronomes, d’ingénieurs et autres chercheurs qui suivaient les prouesses du vaisseau spatial depuis son lancement il y a 20 ans.

Une des dernières images de Saturne prise par Cassini. (Image NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute)

« Si on laissait la sonde orbiter indéfiniment Saturne, il se pourrait qu’un jour elle heurte un de ses satellites potentiellement habitable » explique Ravit Helled, prof ETHZ membre de PlanetS, « alors qu’en précipitant Cassini sur Saturne on évite une éventuelle pollution bactériologique du système saturnien ».

Si les préoccupations écologiques des scientifiques sont bien réelles, ce ne sont certainement pas celles qui les intéressent au premier chef. Cette dernière partie de la mission Cassini, appelée « Grand Final »,  doit permettre de mesurer précisément le champ de gravité de la planète, et de là en déduire sa structure interne.

Structure en forme d’hélice dans les anneaux. (Image NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute)

Juste un jour avant de s’abîmer dans l’atmosphère, Cassini a photographié pour la dernière fois les anneaux dans lesquels elle a pu détailler six structures en forme d’hélice dont les orbites étaient suivies depuis plusieurs années et qui portent les noms d’illustres aviateurs : Blériot, Earhart, Santos-Dumont, Sirkosky, Post et Quimby. Outre ces six hélices, Cassini a pu mettre en évidence de véritables essaims de mini hélices qui ont stupéfié les chercheurs. « Cassini a permis de comprendre comment les forces gravitationnelles de ses lunes ont modelé la structure des anneaux » explique Ravit Helled, « un phénomène qui n’était pas apparent avant Cassini ».

Une autre énigme devrait peut-être résolue grâce au Grand Final, c’est celle de l’âge et de l’origine des anneaux. Les modèles théoriques ont montré que sans forces capables de les confiner les anneaux auraient été dispersés en quelques 100 millions d’années. La question est est-ce que les anneaux ont moins de 100 millions d’années ou est-ce qu’il existe un mécanisme qui les maintient stables. Il semble pour le moment que ce sont les lunes de Saturne qui permettent cette stabilité, l’analyse des dernières données de Cassini devrait nous en apprendre un peu plus.

Le « nez » électronique de Cassini (INMS) a également surpris les scientifiques en charge de l’instrument lorsque lors de son plongeon il a reniflé les gaz qui se trouvent entre les anneaux et la planète. Ils ont découvert que les molécules des anneaux « pleuvent » dans l’atmosphère de Saturne. Même si ils s’y attendaient, ils furent surpris par la composition de cette pluie qui contient notamment du méthane plutôt rare dans les anneaux.

Enceladus. (Image NASA/JPL/Space Science Institute)

Le Grand Final devrait également donner une réponse sur la durée du jour sur Saturne, ou en d’autre terme sur la période de rotation de la planète grâce à la mesure de son champ magnétique. Les astronomes cherchent en effet à savoir si le champ magnétique possède une inclinaison décelable. Selon, Michele Dougherty, le responsable du magnétomètre au Collège Imperial de Londres, la sensibilité de l’engin a été multipliée par 4 lors du Grand Final ce qui a permis une précision de 0.016 degrés sur l’angle d’inclinaison du champ magnétique. Une très faible inclinaison mettrait à l’épreuve les connaissances actuelles sur la façon dont les champs magnétiques planétaires sont générés, suggérant ainsi une dynamique plus sophistiquée à l’intérieur de Saturne.

Une des découvertes les plus sensationnelles de Cassini est sans conteste les geysers d’eau qui sortent de la surface d’Encelade. «  Cela laisse penser qu’il y a un océan sous la croute de glace, avec une activité hydrothermal » s’exclame Ravit Helled, « il existe différentes propositions à l’ESA et à la NASA avec pour but l’étude des satellites de Saturne » ajoute l’astronome, tout en précisant qu’avec la mission Juno de la NASA et le projet JUICE de l’ESA, c’est bien Jupiter et ses satellites qui ont la priorité. « C’est vrai, mais je suis sure que nous retournerons un jour sur Saturne pour étudier ses anneaux et ses lunes » conclut Ravit Helled.

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