ESPACE — Les anneaux de Saturne continuent de disparaître, et nous ne savons pas combien de temps ils resteront encore. Depuis les années 1980, les astronomes savent que l’anneau de glace interne de la géante gazeuse s’érode continuellement dans sa haute atmosphère.
Les pluies torrentielles provenant de la fonte des anneaux de Saturne se poursuivent à des taux très élevés. Chaque jour, il pleut autant d’eau qu’une piscine aux normes olympiques sur Saturne. Cependant, la rapidité avec laquelle le système d’anneaux emblématique rétrécit et disparaît reste une question ouverte parmi les astronomes.
Heureusement, le télescope spatial James Webb de la NASA (JWST ou Webb) va bientôt étudier un phénomène intéressant trouvé sur Saturne, qui est encore proche de la Terre. Il convient de noter que les instruments de Webb sont puissants et ont scruté des galaxies éloignées de l’univers primitif, qui se trouvent à des milliards d’années-lumière de la Terre.
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“Nous essayons toujours de comprendre à quelle vitesse ils s’érodent”, a déclaré James O’Donoghue, scientifique planétaire à l’Agence japonaise d’exploration aérospatiale, dans un communiqué du lundi 17 avril 2023.
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O’Donoghue dirigera un nouvel effort pour découvrir combien de temps durent les anneaux de Saturne. “En ce moment, les recherches montrent que les anneaux ne feront partie de Saturne que pendant encore quelques centaines de millions d’années.”
Pour mieux estimer l’âge des anneaux emblématiques de Saturne, Webb et l’observatoire Keck à Hawaï feront partie d’une campagne d’observation à long terme pour étudier la planète. Le télescope aidera à surveiller la fluctuation du phénomène de “pluie annulaire” sur une saison complète sur la géante gazeuse. On le sait, 1 année de Saturne est égale à 7 années terrestres à cause de son orbite éloignée du soleil.
Les astronomes s’attendent à des données passionnantes du programme, car des études antérieures ont montré que de grandes quantités de matériaux annulaires fondaient et tombaient constamment sur Saturne. Par exemple, les données envoyées par le vaisseau spatial Cassini de la NASA ont révélé entre 880 livres (400 kg) et 6 000 livres (2 800 kg) de grêle se déversant sur la planète chaque seconde et réchauffant sa haute atmosphère. Cassini a traversé l’espace entre Saturne et ses anneaux 22 fois en 2017.
À ce rythme, les anneaux de Saturne disparaîtront probablement dans environ 300 millions d’années. Même si cela semble long, la défense de l’anneau qui ne cesse de se réduire peut s’affaiblir de sorte que sa destruction est relativement plus rapide. Même ainsi, la vitesse à laquelle le matériau des anneaux pleut sur la planète reste largement incertaine.
Selon les astronomes, les anneaux pourraient disparaître aussi vite que 100 millions d’années, ou peut-être durer 1,1 milliard d’années. “Pour le moment, les astronomes n’ont qu’une seule estimation très large. Nous voulons faire plus d’observations qui réduisent cette fourchette”, a déclaré O’Donoghue. Espace.commercredi 26 avril dernier.
Selon les recherches actuelles, les roches spatiales et le rayonnement solaire perturbent légèrement les particules annulaires et leur confèrent une charge électrique telle qu’elles lient les lignes de champ magnétique de la géante gazeuse. La gravité de Saturne attire alors les particules de glace qui se déversent dans la haute atmosphère de la planète, mais pas toujours à la même vitesse.
Alors que Saturne tourne autour du soleil sur son orbite de 29,5 ans, elle s’éloigne du soleil et ses anneaux font de même. Cette inclinaison détermine la quantité de rayonnement solaire affectant les couches les plus internes du système d’anneaux, où une grande partie déclenche la grêle. Cela a probablement joué un rôle dans la détermination de la quantité de matière tombée sur Saturne.
“Nous soupçonnons que lorsque les anneaux sont au bord du soleil, la pluie annulaire ralentira. Et lorsqu’ils sont inclinés vers le soleil, la pluie annulaire augmentera”, a déclaré O’Donoghue.
Son équipe utilisera donc Webb et l’observatoire Keck d’Hawaï pour mesurer les émissions croissantes de certaines molécules d’hydrogène dans la haute atmosphère de Saturne. Ces mesures moléculaires augmentent lorsque de petites quantités de matière provenant des anneaux glacés de Saturne tombent dans son atmosphère. “Mais rétrécit pendant les abondantes pluies annulaires”, a déclaré O’Donoghue. La surveillance des changements dans ces émissions d’hydrogène sur une saison complète sur Saturne pourrait aider l’équipe à déterminer la quantité de matériau annulaire qui tombe sous forme de pluie sur la planète.
“L’instrument de Keck que nous avons utilisé pour cela a déjà été mis à niveau, et nous n’avons jamais utilisé JWST pour cela auparavant. Ainsi, nous pourrons mieux prévoir la pluie annulaire qu’auparavant.”
Quand les anneaux de Saturne se forment-ils ?
Alors que la nouvelle recherche aidera à prédire le sort des anneaux, les astronomes qui étudient le monde de Saturne poursuivent le débat de longue date sur comment et quand les anneaux de la planète sont nés. Des modèles ont montré que les anneaux étaient des structures permanentes autour de Saturne il y a déjà 4,5 milliards d’années, ce qui correspond à l’âge du système solaire. Cependant, les données du vaisseau spatial Cassini indiquent que l’anneau est beaucoup plus jeune, âgé d’environ 10 à 100 millions d’années.
Les différences surviennent parce que les anneaux plus anciens sont souvent plus sombres, mais Cassini a vu les anneaux de Saturne brillants, faisant allusion à leur jeunesse. En 2019, les astronomes revisitant le débat ont suggéré que les fortes pluies de l’anneau pourraient faire paraître le visage de l’anneau plus jeune. Ils s’en tiennent à l’idée originale que les anneaux sont aussi vieux que le système solaire.
“Je pense que ce serait très intéressant si les anneaux ne vivaient que 100 millions d’années environ, et qu’ils ont (déjà) des milliards d’années. Cela signifie que nous avons évolué juste à temps pour les voir avant qu’ils ne disparaissent”, a déclaré O’Donoghue. Source: Espace.com
