Depuis qu'il a été photographié pour la première fois par le télescope Hubble il y a plusieurs années, le mystère des aurores de Saturne a continué de troubler les scientifiques. Au début, ce phénomène ne se produisait que dans les images ultraviolettes, mais des études récentes réalisées avec la NASA Infrared Telescope Facility au sol montrent de nouvelles facettes surprenantes à cet affichage coloré… Plus d'un!
Ici sur Terre, les aurores se produisent lorsque des particules chargées du vent solaire rencontrent nos lignes de champ magnétique dans la haute atmosphère. Les particules pénètrent dans la magnétosphère terrestre par des lignes de champ «ouvertes» situées aux pôles nord et sud. Ceux-ci «se connectent» aux champs entrants associés au vent solaire - comme notre propre cordon ombilical personnel au Soleil. Mais nous ne sommes pas la seule planète à avoir ces spectacles de lumière éblouissants… Jupiter aussi.
Sur la plus grande planète de notre système solaire, les particules chargées viennent de sa lune volcanique - Io. Dans ce monde inhospitalier, du gaz ionisé est produit et capté par le champ magnétique à rotation rapide de Jupiter. Mais ce cordon ombilical ne peut pas suivre la vitesse vertigineuse de Jupiter à son équateur. Le gaz volcanique mince s'arrête simplement de co-tourner, glisse le long des lignes de champ magnétique de Jupiter et des piscines dans les régions polaires de la planète géante - et le deuxième ovale auroral nouvellement découvert brille également à la latitude de répartition de la co-rotation de Saturne.
«Nous avons pu trouver une aurore qui semble très similaire à celle de Jupiter», explique Tom Stallard, astronome planétaire à l'Université de Leicester au Royaume-Uni. «À Saturne, seul l'ovale auroral principal a été observé auparavant et il reste beaucoup de débat sur son origine. Nous rapportons ici la découverte d'un ovale secondaire à Saturne qui est 25 pour cent aussi brillant que l'ovale principal, et nous montrons que cela est dû à l'interaction avec la magnétosphère moyenne autour de la planète. Il s'agit d'un faible équivalent de l'ovale principal de Jupiter, sa relative obscurité étant due à l'absence d'une source d'ions aussi importante que la lune volcanique Io de Jupiter. »
D'où viennent donc les particules? Nous ne sommes pas encore tout à fait sûrs, mais d'accord avec le Dr Stallard; "Jusqu'à relativement récemment, on pensait que la pulvérisation de la surface des lunes et des anneaux glacés serait la source dominante du plasma de Saturne." Stallard note également que la lune Encelade et son panache de geyser de glace fournissent probablement à la magnétosphère de Saturne environ un dixième de la matière que Io injecte dans Jupiter. Cela signifie qu'il y a peu de chances que les deuxièmes aurores de Saturne soient causées par le même ensemble de circonstances qui entraînent les lumières polaires sur Terre et Jupiter.
Pour Stallard et son équipe, l'avenir tient à observer à nouveau les aurores secondaires - à la recherche de variables. Mais, à l'approche de l'équinoxe de Saturne, il peut s'écouler cinq ans ou plus avant que le pôle nord de la planète ne pointe vers nous. Avec un peu de chance, le Cassini Orbiter pourra peut-être vous aider.
De nouvelles images de Saturne obtenues par une université du Colorado dans une équipe dirigée par Boulder le 21 juin en utilisant un instrument sur le vaisseau spatial Cassini montrent les émissions aurorales à ses pôles similaires aux aurores boréales de la Terre. Pris avec le spectrographe d'imagerie ultraviolette à bord de l'orbiteur Cassini, les deux images UV, invisibles à l'œil humain, sont les premières de la mission Cassini-Huygens à capturer la totalité "ovale" des émissions aurorales au pôle sud de Saturne. Ils montrent également des émissions similaires au pôle nord de Saturne, selon le professeur CU-Boulder Larry Esposito, chercheur principal de l'instrument UVIS construit au CU-Boulder Laboratory for Atmospheric and Space Physics, et le professeur Wayne Pryor du Central Arizona College, membre de l'équipe UVIS et ancien étudiant diplômé de CU.
