Saturne

Atmosphère de Saturne

De manière similaire à Jupiter, l'atmosphère de Saturne est organisée en bandes parallèles, même si ces bandes sont moins visibles et plus larges près de l'équateur. En fait, le système nuageux de Saturne ne fut observé pour la première fois que lors des missions Voyager. Depuis, les télescopes terrestres ont fait suffisamment de progrès pour pouvoir suivre l'atmosphère saturnienne et les caractéristiques courantes chez Jupiter (comme les orages ovales à longue durée de vie) ont été retrouvées sur Saturne. En 1990, le télescope spatial Hubble a observé un énorme nuage blanc près de l'équateur de Saturne qui n'était pas présent lors du passage des sondes Voyager. En 1994, un autre orage de taille plus modeste a été observé.

Le nuage de 1990 est un exemple de grande tache blanche, un phénomène saturnien éphémère qui se reproduit environ tous les 30 ans. Des grandes taches blanches ont été observées en 1876, 1903, 1933 et 1960. Si la périodicité se maintient, une autre tempête devrait se produire vers 2020.

Dans les images transmises par la sonde Cassini, l'atmosphère de l'hémisphère nord apparaît bleue, de façon similaire à celle d'Uranus. Cette couleur est probablement causée par diffusion Rayleigh. L'imagerie infrarouge a montré que Saturne possède un vortex polaire chaud, le seul phénomène de ce type connu dans le système solaire.

Un système ondulatoire hexagonal existe autour du pôle nord, vers 78° de latitude. Il a été remarqué pour la première fois lors du passage des sondes Voyager. Les bords de l'hexagone mesurent environ 13 800 km. La structure tourne sur elle-même avec une période de 10h 39m 24s. Le système ne se décale pas en longitude comme les autres structures nuageuses de l'atmosphère visible. Son origine n'est pas connue. La plupart des astronomes semblent penser qu'il s'agit d'un ensemble d'ondes stationnaires. Parmi les autres théories, il pourrait s'agir d'un type inconnu d'aurore polaire. Des formes polygonales ont été reproduites en laboratoire à l'intérieur de seaux de fluides en rotation.

Astro-photographie représentant la rotation du système ondulatoire hexagonal au pôle nord de Saturne.

Astro-photographie représentant la rotation du système ondulatoire hexagonal au pôle nord de Saturne.


Aurores polaires observées aux pôles de Saturne.

Aurores polaires observées aux pôles de Saturne.


Les images prises par le télescope spatial Hubble indiquent la présence au pôle sud d'un courant-jet, mais pas d'un vortex polaire ou d'un système hexagonal analogue. Cependant, la NASA a signalé en novembre 2006 que Cassini a observé une tempête analogue à un ouragan, stationnant au pôle sud, et qui possède un oeil clairement défini. Il s'agit du seul oeil jamais observé sur une autre planète que la Terre.

Un cyclone observé par la sonde Cassini sur Saturne en novembre 2006. Il mesure pas moins de 8000 kilomètres de diamètre et les vents soufflent à près de 560 km/h.

Un cyclone observé par la sonde Cassini sur Saturne en novembre 2006. Il mesure pas moins de 8000 kilomètres de diamètre et les vents soufflent à près de 560 km/h.


Tempête et structure dans l'atmosphère de Saturne.

Tempêtes et structures dans l'atmosphère de Saturne.


La tempête du drangon

La grande tempête lumineuse, à la structure complexe, qui est apparue dans l'hémisphère Sud de Saturne à la mi-septembre 2004 est la clé d'une énigme de longue date au sujet de la planète aux anneaux. L'atmosphère et les anneaux sont observées ici en fausses couleurs, à partir de clichés de la sonde Cassini pris dans l'infrarouge proche et à l'aide de filtres permettant de mesurer les différentes quantités de gaz méthane.

Image en fausses couleurs de la tempête du dragon.

Image en fausses couleurs de la tempête du dragon.


Le dispositif complexe avec des bras et des extensions secondaires a été nommé la Tempête du Dragon. Il se situe dans une région de l'hémisphère Sud appelée l'Allée des Tempêtes en raison de l'importante activité orageuse observée à cet endroit par Cassini tout au long de l'année écoulée.

La Tempête du Dragon a été une source puissante d'émissions radio en juillet et septembre 2004. Ces ondes radio ressemblent aux brèves rafales de décharge statique produites par la foudre sur Terre. Cassini ne détectait ces éclats que lorsque la tempête s'élevait au-dessus de l'horizon depuis la face nocturne de la planète, vue du vaisseau spatial. Ils cessaient quand la tempête rencontrait la lumière du soleil. Cette configuration "Marche/Arrêt" s'est répétée sur un grand nombre de rotations pendant plusieurs semaines, et c'est cette régularité extrême qui a amené les scientifiques à penser que la tempête et les éclats d'ondes radio étaient connexes. Ils en ont conclu que la Tempête du Dragon étaient un orage géant qui produisait de l'électricité comme ce serait le cas sur Terre. La tempête puiserait son énergie dans les couches profondes de l'atmosphère de Saturne.

Le mystère est de savoir pourquoi les rafales radio débutent lorsque le Dragon est sous l'horizon sur la face nocturne, et cessent quand il se situe du coté diurne, toujours en vue de Cassini. Une explication serait que la source de la foudre s'étende à l'Est des nuages visibles et qu'elle soit soulevée au-dessus de l'horizon du côté nocturne puis s'enfonce sous l'horizon du côté diurne avant le nuage visible. Ceci expliquerait la synchronisation de la tempête visible avec les éclats d'ondes radio.

Détail de la tempête du dragon dans l'atmosphère de Saturne.

Détail de la tempête du dragon dans l'atmosphère de Saturne.


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