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CASSINI-HUYGENS (MISSION)

Principales découvertes

La mission Cassini-Huygens a fourni une foule d’informations sur le système saturnien. Celles-ci concernent la distribution, l’origine et la composition des anneaux, la nature des satellites et leurs interactions avec les anneaux et la planète, l'enveloppe atmosphérique de Saturne et sa magnétosphère. En s’attachant à l’essentiel, on citera quelques-unes de ces données en montrant comment elles ont ouvert un nouveau chapitre dans l'exploration du système solaire et comment elles ont notamment contribué à démontrer l’existence de conditions favorables à la vie à une distance de quelque 10 ua de la Terre.

En route vers Saturne, Cassini a fait un survol de Jupiter en décembre 2000 et, en conjonction avec la mission Galileo déjà sur place, a effectué des observations de la magnétosphère et de l’atmosphère de la planète géante.

Saturne

Tempête sur Saturne - crédits : Space Science Institute/ JPL-Calltech/ NASA

Tempête sur Saturne

Après son insertion en orbite autour de Saturne le 1er juillet 2004, Cassini a transmis de nombreuses observations systématiques concernant la structure de l’atmosphère de cette planète, essentiellement constituée d’hydrogène et d’hélium : une détermination beaucoup plus précise de la température et de la composition chimique (avec à la clé la détection de nouvelles molécules) et des effets saisonniers sur une demi-année – l’année étant le temps d’une orbite complète autour du Soleil, soit 29,5 ans environ pour cette deuxième plus grosse planète du système solaire (Jupiter étant la première). Cassini y a observé, entre autres, une énorme tempête avec un ensemble de nuages de forme hexagonale au pôle nord, des éclairs (dont la puissance serait 1 000 fois supérieure à ceux existant sur Terre) et les effets du vent solaire sur cette atmosphère. Cassini a aussi soulevé de nouvelles questions sur certains autres aspects (la période sidérale de rotation de Saturne, par exemple).

Anneaux et petits satellites de glace

Entourée de son système d'anneaux, le plus abouti dans le système solaire, Saturne est facilement reconnaissable dans le ciel. Ces anneaux, d’une épaisseur moyenne d’une vingtaine de mètres environ, s'étendent de 6 630 à 120 700 kilomètres au-dessus de l'équateur de cette planète. Ils sont constitués de 93 % de glace d'eau, de près de 7 % de carbone amorphe et d’une poignée d'impuretés de composés organiques. Du plus proche de Saturne au plus éloigné, les anneaux sont appelés D, C, B, A, F, G et E. Le fait qu’ils soient encore brillants et peu épais suggère qu’ils sont jeunes. Les sillons creusés entre les anneaux ont été attribués dans la plupart des cas à la présence de petits satellites non connus auparavant. Les données de Cassini acquises lors des dernières orbites permettent de montrer qu’ils ont été créés il y a moins de 100 millions d'années et qu’il leur reste encore à peu près le même temps d’existence.

Une dizaine de nouvelles petites lunes ont donc été découvertes par cette mission, portant alors leur nombre à plus de 62. Depuis, le nombre total des satellites de Saturne détectés ou candidats est d’environ 150 (données de 2024), à la suite des observations effectuées aussi depuis la Terre. Leur existence est déduite des perturbations qu’ils provoquent dans le système des anneaux.

Prométhée et les anneaux de Saturne - crédits : Space Science Institute/ JPL/ NASA

Prométhée et les anneaux de Saturne

Les nouvelles informations obtenues par Cassini sur les interactions et les échanges de matière entre les anneaux et les satellites saturniens constituent une percée significative dans notre compréhension du système saturnien et de la formation de ces objets.

Cassini a aussi démontré que ces satellites naturels, formant un système complexe autour de Saturne, sont loin d’être des petits corps glacés inertes. En effet, ils présentent des caractéristiques de resurfaçage (épanchements en surface de matériaux provenant de l’intérieur de ces corps) et de cryovolcanisme (au lieu de la lave,[...]

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Écrit par

  • : docteure en astrophysique et techniques spatiales, directrice de recherche de classe exceptionnelle au CNRS, laboratoire d'études spatiales et d'instrumentation en astrophysique (LESIA), Observatoire de Paris-PSL

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Médias

Trajectoire du vaisseau spatial Cassini avant d’atteindre Saturne - crédits : Encyclopædia Universalis France

Trajectoire du vaisseau spatial Cassini avant d’atteindre Saturne

Vaisseau spatial Cassini - crédits : Nasa/ JPL ; traduction : EUF

Vaisseau spatial Cassini

Tempête sur Saturne - crédits : Space Science Institute/ JPL-Calltech/ NASA

Tempête sur Saturne