Les anneaux glacés de Saturne chauffent probablement son atmosphère, lui donnant une lueur ultraviolette.
Les anneaux qui font de Saturne un spectacle sont probablement en train de chauffer son atmosphère et de la faire briller à des longueurs d'ondes ultraviolettes.
Les chercheurs ont détecté un excès d'émission ultraviolette dans l'hémisphère nord de Saturne provenant d'atomes d'hydrogène. L'émission, connue sous le nom de radiation Lyman-alpha, est probablement due à de la glace d'eau, qui contient de l'hydrogène, tombant dans l'atmosphère depuis les anneaux de la planète. Les chercheurs ont proposé cette hypothèse le 30 mars dans le Journal des Sciences Planétaires.
La détection d'une émission similaire provenant d'un monde lointain pourrait un jour conduire à la découverte d'une planète semblable à Saturne orbitant une autre étoile.
La clé de la découverte est venue de deux vaisseaux spatiaux - le télescope spatial Hubble et Cassini - qui ont observé Saturne simultanément en 2017, juste avant que Cassini ne plonge dans l'atmosphère de la planète, explique Lotfi Ben-Jaffel, astrophysicien à l'Institut d'Astrophysique de Paris.
Cela a permis à Ben-Jaffel et à ses collègues de calibrer les détecteurs ultraviolets de ces vaisseaux spatiaux ainsi que les détecteurs de Voyager 1 et 2, qui ont survolé Saturne en 1980 et 1981, et l'International Ultraviolet Explorer, un satellite en orbite terrestre qui a également observé Saturne. La comparaison de ces observations ultraviolettes a révélé une bande d'excès de radiation Lyman-alpha s'étendant de 5° à 35° de latitude nord sur Saturne.
L'explication des chercheurs pour la lueur ultraviolette supplémentaire est plausible, déclare Paul Estrada, planétologue au Centre de recherche de la NASA à Moffett Field, en Californie, qui n'a pas participé aux nouvelles recherches.
« Nous savons que de la matière tombe des anneaux », dit-il, car Cassini l'a détecté lors de la spirale du vaisseau spatial vers Saturne (SN : 12/14/17). « Les anneaux sont principalement constitués de glace d'eau. Cela pourrait être la source de l'hydrogène atomique » émettant la radiation Lyman-alpha que les chercheurs ont détectée, dit-il.
Quand des particules de l'anneau de glace tombent dans l'atmosphère de Saturne, elles transportent avec elles de l'énergie cinétique. « Elles doivent libérer cette énergie dans le gaz environnant », dit Ben-Jaffel, et cette énergie réchauffe l'atmosphère. Lorsque les particules de glace se vaporisent, elles libèrent de l'énergie supplémentaire, ce qui réchauffe encore plus l'atmosphère et la fait briller à des longueurs d'ondes ultraviolettes. Les chercheurs soupçonnent que l'émission apparaît également dans l'hémisphère sud de la planète.
Toutes les planètes géantes de notre système solaire ont des anneaux, mais seuls ceux de Saturne sont si brillants et si beaux. Les astronomes ne savent pas encore si certaines des milliers de mondes orbitant d'autres étoiles ont des anneaux aussi magnifiques.
La nouvelle découverte pourrait aider les astronomes à identifier ces mondes magnifiquement annelés, s'ils existent. Les futurs chasseurs de planètes pourraient chercher la lueur ultraviolette caractéristique de la radiation Lyman-alpha, explique Ben-Jaffel, puis d'autres observations pourraient confirmer l'existence des anneaux.
