LA DUREE DU JOUR SUR SATURNE PRECISEE PAR LES CHERCHEURS DE L'UTA

Une équipe de chercheurs dirigée par le Dr Ravit Helled du Département des Sciences de la Terre de l'Université de Tel-Aviv a réussi à résoudre l’énigme scientifique de la longueur de la journée sur la planète Saturne, à l’aide d’une nouvelle méthode de calcul qui pourra également aider à déchiffrer la clé d’autres mystères de notre galaxie.

Journée sur SaturneL’étude, réalisée en collaboration avec le Dr. Eli Galanti et le Dr. Yohai Kaspi de l'Institut Weizmann des Sciences, sera publiée ce soir (25/03/15) dans la revue Nature.

Pour la plupart des planètes de notre système solaire, la longueur de la journée est une donnée physique claire et sans ambiguïté, bien connue de la science moderne. Mais il s'avère qu’il en va différemment dans le cas de Saturne. « Saturne est une planète du type géante gazeuse, c’est-à-dire qu’elle est entièrement constituée de gaz, principalement d'hydrogène et d'hélium » explique le Dr. Helled, directrice de l'étude, impliquées dans les missions spatiales de la NASA et de l'Agence spatiale européenne, dont la sonde spatiale Cassini en orbite autour de Saturne, la mission Juno qui atteindra Jupiter en 2016, et le vaisseau JUICE qui explorera Jupiter et ses lunes au cours de la prochaine décennie.

« Dans la mesure où Saturne est formée de gaz, sa surface n'est pas stable, et il est donc impossible de déterminer son temps de rotation aux moyen de la méthode classique utilisée pour les planètes solides, à savoir le choix d'un repère caractéristique à la surface, et la mesure du temps écoulé entre deux passages de ce jalon. En outre, les géantes gazeuses sont toujours recouvertes d'une couche de nuages, ce qui rend encore plus difficile la tâche de mesure ».

Un débat scientifique de plus de trente ans

Les scientifiques ont donc tenté au cours des années d'évaluer la longueur d'une journée sur Saturne par diverses méthodes, basées sur une variété de phénomènes observables et mesurables, comme le champ magnétique, la radiofréquence, les nuages et les vents. Mais les résultats de ces études n'étaient pas uniformes. Les écarts entre les différentes estimations atteignaient jusqu'à 15 minutes, durée significative en termes d'exploration du système solaire. Le débat scientifique s’est donc poursuit.

Dr. Ravit Helled« En 1977, la NASA a lancé la sonde Voyager 2, qui nous a fourni de précieuses informations sur les quatre planètes extérieures de notre système solaire - Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune » explique le Dr. Helled. « Selon les observations de Voyager 2 la période de rotation de Saturne est de 10 heures, 39 minutes et 22 secondes. Ce chiffre a été considéré comme fiable pendant 30 ans, jusqu'à ce que les mesures de la sonde Cassini entrée en orbite autour de Saturne en 2004, aient montré que la méthode de mesure utilisée par Voyager 2 ne reflétait pas le temps de rotation effectif de la planète. L’énigme a été rouverte ».

10 heures, 32 minutes, 45 secondes

Fig 2 Saturn Cassini

Le Dr. Helled et ses collègues ont choisi de s’attaquer à la question en utilisant une méthode de calcul dit d’optimisation statistique, grâce à laquelle ils ont estimé la vitesse de rotation de la planète en associant son champ de gravitation, la densité de sa matière et les données concernant sa forme aplatie. Ils ont pu ainsi calculer le temps de rotation le plus conforme aux informations disponibles: 10 heures, 32 minutes et 45 secondes. Pour tester la fiabilité de leur méthode, les chercheurs l'ont utilisé pour calculer le temps de rotation de Jupiter, qui est bien connu de la science, et ont obtenu le bon résultat.

« Les conséquences de ces résultats vont bien au-delà de la simple solution d'une énigme intéressante», dit le Dr. Helled. « Tout d'abord, le temps de rotation a une grande influence sur les vents et sur le temps météorologique de la planète Saturne. Et, plus important encore: dans une précédente étude, nous avions constaté qu’une différence de sept minutes sur le temps de rotation a des implications importantes pour l'étude de la structure interne de la planète. On peut tirer des conclusions importantes de cette structure sur la manière dont a été créé Saturne en particulier, et les géantes gazeuses en général, et sur les conditions qui existaient autour d'elles lors de leur naissance, dans la nébuleuse de création du système solaire. Cette information ajoute à son tour un élément important à l'étude de l'évolution de notre système solaire et d'autres systèmes dans l'immensité de la galaxie ».

Au cours de  leurs prochaines études le Dr. Helled et ses collègues tenteront de mettre en œuvre l'approche innovante qu'ils ont développée pour l’appliquer à d'autres géantes gazeuses du système solaire, en particulier Uranus et Neptune, et même l'utiliser pour étudier des planètes d'autres étoiles.

 

http://siliconwadi.fr/17615/une-decouverte-israelienne-sur-saturne-ouvre-de-nouvelles-perspectives

Cet article a été publié sur http://siliconwadi.fr/ sous le titre: "Une découverte israelienne sur Saturne ouvre de nouvelles perspectives"

Photos:

1. Crédit Helled et al

2. Saturne photographié du caisseau spatial Cassini (Crédit: NASA / JPL / Espace Science Institute)

3. L'entrée de la sonde Cassini en orbite autour de Saturne (image artistique) (Crédit: NASA / JPL / Caltech)