Il y a quelque chose d’étrange au pôle nord de Saturne : une énorme structure dominant les nuages indique que la formation hexagonale de la planète est bien plus grande que ce que l’on pensait auparavant.

Les données proviennent de Cassini, qui, un an après sa chute dans l’atmosphère opaque de Saturne, nous mène encore à de nouvelles découvertes ! Lorsque la sonde a débuté ses observations en 2004, elle a atteint un vortex chaud de haute altitude au-dessus du pôle sud de la planète. À savoir que le pôle Nord de Saturne comprend le célèbre nuage hexagonal, mais nous ne pensions pas (du moins jusqu’à présent) qu’il y avait également un vortex à cet endroit là.

Une étude a démontré qu’un vortex similaire (à celui du pôle sud) se forme au-dessus du pôle nord au niveau de la stratosphère, tandis que cette région s’approche de l’été. Et, tout comme le jet-stream situé en dessous, le vortex est de forme hexagonale.

« Les bords de ce vortex nouvellement découvert semblent être hexagonaux, correspondant exactement à ce nuage hexagonal célèbre et bizarre que nous voyons plus profondément dans l’atmosphère de Saturne », a déclaré le scientifique planétaire Leigh Fletcher de l’Université de Leicester, au Royaume-Uni.

« Alors que nous nous attendions à voir un vortex quelconque au pôle Nord de Saturne à mesure qu’il se réchauffait, sa forme est finalement vraiment surprenante. Soit un hexagone est apparu spontanément et de manière identique à deux altitudes différentes dans la stratosphère, soit l’hexagone est en fait une structure imposante s’étendant sur plusieurs centaines de kilomètres », a-t-il ajouté.

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Depuis sa découverte au début des années 1980 par le vaisseau spatial Voyager, l’hexagone a été un réel mystère pour les scientifiques du monde entier. Ce n’est qu’en 2006 que Cassini a pu capturer une photographie de qualité révélant l’hexagone.

La structure est étrangement symétrique et se compose d’un jet d’air atmosphérique avec des vents soufflant jusqu’à 500 kilomètres par heure. De plus, l’hexagone est tout simplement énorme : il mesure 30’000 kilomètres (diamètre). À savoir que la Terre a un diamètre de 12’742 kilomètres… deux Terres pourraient donc tenir dans l’hexagone, avec en plus de la marge.

L’hexagone tourne également à peu près au même rythme que la planète elle-même, ce qui indique que la structure est liée à la rotation de cette dernière, un peu comme le courant-jet polaire qui se trouve sur Terre. Cassini a étudié l’hexagone en détail à l’aide de son spectromètre infrarouge composite (CIRS) en 2006.

À ce stade, c’était encore l’hiver au nord de Saturne (à savoir qu’une année sur la planète équivaut à 30 années terrestres), de ce fait, ses étés et ses hivers sont très longs. Cela signifie que le pôle nord était dans l’ombre, mais le CIRS pouvait « contourner » ce problème, car il permet d’observer le rayonnement thermique.

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Crédits : NASA/JPL-Caltech/SSI

Cependant, la haute atmosphère était encore trop froide pour permettre des observations infrarouges fiables. La sonde Cassini s’est donc limitée à étudier la couche de nuages.

Mais en 2009, le pôle Nord de Saturne a commencé à émerger de l’hiver, l’atmosphère s’est réchauffée et les choses ont changé : « Nous avons pu utiliser l’instrument CIRS pour explorer la stratosphère du nord pour la première fois, à partir de 2014 », a déclaré Sandrine Guerlet, spécialiste des planètes au Laboratoire de météorologie dynamique de France.

« Au fur et à mesure que le vortex polaire devenait de plus en plus visible, nous avons remarqué qu’il avait des arêtes hexagonales, et nous avons réalisé que nous voyions l’hexagone préexistant à des altitudes beaucoup plus élevées que prévu », a-t-elle ajouté.

En effet, il dépassait de plusieurs centaines de kilomètres le haut des nuages ​​et présentait un comportement très différent de celui du vortex méridional. Il faut savoir que les conditions de vent changent considérablement avec l’altitude, donc, le fait que la forme de l’hexagone persiste beaucoup plus haut que le sommet des nuages ​​est un mystère pour le moins déconcertant.

« Une des manières dont cette onde « d’information » peut circuler vers le haut est un processus appelé évanescence, où la force d’une onde décroît avec l’altitude mais est assez forte pour persister dans la stratosphère. Nous avons simplement besoin d’en savoir plus. C’est assez frustrant de découvrir cet hexagone stratosphérique qu’à la fin de la vie de Cassini », a déclaré Fletcher.

L’été au nord de Saturne a déjà atteint son apogée, le solstice s’étant produit en mai 2017 (avant que l’hexagone n’ait mystérieusement changé de couleur). Cependant, il reste encore plusieurs années (terrestres) d’été et les chercheurs s’attendent à ce que le vortex du pôle nord continue à se développer.

Malheureusement, avec la fin de la mission de la sonde Cassini, il n’est pas certain que les scientifiques puissent observer ces changements : « Le vaisseau spatial Cassini a continué à fournir de nouvelles idées et découvertes jusqu’à la fin. Sans un vaisseau spatial comme Cassini, ces mystères seraient restés inexplorés », a déclaré Nicolas Altobelli, chercheur à l’Agence spatiale européenne (ESA).

« Cela montre tout ce qui peut être accompli par une équipe internationale ayant envoyé un explorateur robotisé sophistiqué vers une destination inexplorée auparavant – avec des résultats qui continuent, même lorsque la mission elle-même est terminée » conclut-il.

Sources : Nature Communications, ESA

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