Caractéristiques des rayons de l'anneau B de Saturne capturés par Voyager 2 en août 1981. Crédit d'image: NASA Cliquez pour agrandir
Lorsque Voyager a visité Saturne pour la première fois il y a 26 ans, il a rendu des photographies de structures en forme de porte-parole inhabituelles dans les anneaux. On pense que les rayons sont causés lorsque des particules chargées électriquement s'accumulent au-dessus de la surface des anneaux, diffusant la lumière du soleil différemment des anneaux eux-mêmes. Les scientifiques pensent qu'ils devraient revenir vers juillet de cette année, car ils dépendent de l'angle de l'anneau par rapport au soleil, qui diminue maintenant.
Des rayons inhabituels qui apparaissent fugitivement sur les anneaux de Saturne pour disparaître pendant des années à la fois pourraient redevenir visibles d'ici juillet, selon une nouvelle étude dirigée par l'Université du Colorado à Boulder.
Les rayons, qui mesurent jusqu'à 6000 miles de long et 1500 miles de largeur, ont été repérés pour la première fois il y a 26 ans par le vaisseau spatial Voyager, a déclaré le professeur CU-Boulder Mihaly Horanyi du Laboratoire de physique atmosphérique et spatiale. Mais lorsque le vaisseau spatial Cassini est arrivé à Saturne en juillet 2004, les caractéristiques radiales frappantes qui traversaient le plan de l'anneau de Saturne étaient introuvables - un événement qui a déçu et intrigué de nombreux scientifiques, a-t-il déclaré.
Le télescope spatial Hubble a occasionnellement observé les rayons de l'anneau à la fin des années 1990, a déclaré Horanyi, professeur de physique à CU-Boulder. Mais les rayons se sont progressivement estompés, en raison du mouvement orbital saisonnier de Saturne et de son axe de rotation incliné qui a modifié la géométrie de diffusion de la lumière.
"Les rayons ont été coupés au moment de l'arrivée de Cassini", a expliqué Horanyi. «Nous pensons que c'est un phénomène saisonnier lié au lever et au coucher du soleil sur le plan de l'anneau qui modifie l'environnement physique là-bas, le rendant amical ou hostile à leur formation.»
Un article sur le sujet paraît dans le numéro du 17 mars du magazine Science. Le document a été rédigé par le doctorant Colin Mitchell et Horanyi du CU-Boulder de LASP, Ove Havnes de l'Université de Trosmo en Norvège et Carolyn Porco du Space Science Institute de Boulder.
Les rayons sont constitués de minuscules particules de poussière de moins d'un micron de largeur - environ 1 / 50e de la largeur d'un cheveu humain - qui collectent les charges électrostatiques dans l'environnement plasma des anneaux et deviennent soumises à des forces électriques et magnétiques, a déclaré Horanyi. Les bonnes conditions leur font gagner un électron supplémentaire, ce qui leur permet de sauter en masse de la surface des débris de l'anneau pendant de brèves périodes, formant collectivement les rayons géants qui apparaissent sombres contre le côté éclairé des anneaux et brillants contre le côté non éclairé de la anneaux.
Les chercheurs émettent l'hypothèse que les conditions de formation des rayons sont corrélées à une diminution de l'angle du plan de l'anneau par rapport au soleil. "Parce que les anneaux sont plus ouverts au soleil maintenant que lorsque Voyager a volé, l'environnement de charge au-dessus des anneaux a empêché la formation des rayons jusqu'à très récemment", ont écrit les chercheurs dans Science.
Cassini a imaginé pour la première fois une "version chétive" des anneaux de rayons de Saturne à une distance de 98 000 milles au début de septembre, qui ne mesuraient qu'environ 2 200 milles de longueur et environ 60 milles de largeur, a déclaré Horanyi. L'équipe pense que l'observation des rayons pourrait avoir été un événement «hâtif».
Comme l'angle du plan de l'anneau diminue lorsque Saturne est proche de ses deux équinoxes saisonniers, les conditions semblent devenir plus adaptées à la formation des rayons étranges, a déclaré Horanyi. Bien que Cassini orbite actuellement trop près du plan de l'anneau pour faire des observations, les chercheurs s'attendent à ce que l'activité des rayons soit revenue au moment où l'engin spatial augmente son inclinaison en juillet 2006.
Une fois que les rayons sont à nouveau visibles, l'équipe de recherche pense qu'il y aura une activité des rayons pendant environ huit ans, basée sur le fait qu'il faut environ 30 années terrestres à Saturne pour compléter une orbite autour du soleil, a déclaré Horanyi. La période de huit ans devrait être suivie d'environ six à sept ans d'une interruption de parole, a-t-il déclaré.
Les grains de poussière lévités par le plasma pendant les périodes de formation de rayons planent probablement à moins de 80 kilomètres au-dessus des anneaux eux-mêmes et diffusent la lumière du soleil différemment des anneaux eux-mêmes, a-t-il déclaré.
Mais il y a encore beaucoup de questions sur les rayons, a déclaré Horanyi. "Nous ne savons pas s'ils se forment en se développant rapidement, ou s'ils se forment en une seule fois", a-t-il déclaré. Au cours de la mission Voyager, ils étaient absents lors d'une observation, mais pleinement développés dans une observation de suivi effectuée seulement cinq minutes plus tard, a déclaré Horanyi.
«C'est un phénomène étrange; nous n'avons pas encore toute l'histoire à ce sujet », a-t-il déclaré.
Source d'origine: communiqué de presse de CU-Boulder
