Les Satellites de Saturne par Cassini...

Étonnante image prise le 27 juillet 2010 par la sonde Cassini, sur orbite autour de Saturne. Les deux satellites de glace Dioné (en haut) et Rhéa (en bas) semblent littéralement collés l'un à l'autre. En réalité, il s'agit d'une conjonction si rapprochée entre les deux lunes de Saturne que l'une éclipse partiellement l'autre. En l'occurrence, Dioné, la plus petite, passe devant Rhéa.

La surface des deux satellites réfléchit la lumière solaire avec la même intensité, si bien qu'elles semblent ne faire qu'un seul astre sur cette image. Dioné mesure 1123km de diamètre, et Rhéa, 1528km. Cette image a été rendue publique le 24 septembre par la Nasa.

Source Ciel&Espace: http://www.cieletespace.fr/node/5999

Rhéa, le plus gros satellite de Saturne après Titan, possède une fine atmosphère d'oxygène et de gaz carbonique. Cette découverte découle d'observations réalisées lors des survols du satellite Rhéa par la sonde Cassini, en novembre 2005, août 2007 et mars 2010. Elle est signée par l'équipe de Ben Teolis, du Southwest Research Institute (Texas).

Une atmosphère façonnée par Saturne
Les spectromètres de Cassini ont enregistré un pic de densité d'oxygène (O₂) et de gaz carbonique (CO₂). La présence d'oxygène n'est pas une surprise. Rhéa est en effet composé pour 25% de roche et pour 75% de glace d'eau (H₂O). Or, les particules énergétiques piégées par la magnétosphère de Saturne interagissent avec cette glace de surface et provoquent sa décomposition en molécules d'oxygène et d'hydrogène.

Un coup de pouce pour la vie ?
La source de gaz carbonique n'est pas encore identifiée, mais la présence de ce gaz autour de Rhéa suggère qu’en surface, des réactions entre matériaux organiques (carbonés) et oxydants sont à l'œuvre. Sur Rhéa, les conditions ne sont pas propices à l'émergence de la vie. Mais ce type de réactions a peut-être lieu sur d'autres corps du Système solaire. Elles permettent peut-être de transporter l'oxygène et le gaz carbonique dans l'océan sous-glaciaire d'Europe, l’un des satellites de Jupiter. Ce qui donnerait un coup de pouce à la vie.

Source Ciel&Espace: http://www.cieletespace.fr/node/6357

Remise de son avarie, la sonde Cassini a survolé Hypérion le 28 novembre 2010. Cette vue en fausses couleurs a été prise à 72 451km du satellite de Saturne, à travers des filtres infrarouge, vert et ultraviolet. En réalité, Hypérion est gris comme la Lune. Nous avons ici accentué ses teintes afin de mettre en évidence les variations de terrain de sa surface.

Le satellite de Saturne Hypérion vu par la sonde Cassini le 28 novembre 2010. Crédit: Nasa/JPL/SSI/ JL Dauvergne.

Composé essentiellement de glace, Hypérion est aussi le plus gros objet du Système solaire à avoir une forme irrégulière. Serait-il issu d'une collision ? En 2005, Cassini en avait réalisé des vues plus détaillées. Elles sont visibles sur le site de NASA. Nous attendons sous peu les images du survol d'Encelade réalisées dans la foulée le 30 novembre 2010. La sonde est passée à seulement 48km du satellite !

Source Ciel&Espace: http://www.cieletespace.fr/node/6374

Philippe Henarejos, le 2 décembre 2010.

Le radar de la sonde Cassini a permis de connaître les altitudes d'une étrange montagne identifiée depuis des années sur Titan, le principal satellite de Saturne. Sotra Facula, c'est son nom, culmine à 1500m et affiche une ressemblance avec l'Etna, le célèbre volcan sicilien. Il n'en faut pas plus pour que les scientifiques avancent qu'il s'agit d'un volcan.

Des éruptions de méthane ?
L'idée de volcans éjectant de l'eau et du méthane, au lieu de roches en fusion, à la surface de Titan date des premières explorations menées par la sonde Cassini, dès 2004. Certains reliefs observés laissaient penser à de tels édifices. De plus, le méthane présent dans l'atmosphère de Titan devait avoir une source régulière, faute de quoi, il aurait été détruit rapidement par le rayonnement solaire. D'où l'idée d'un cryovolcanisme, ou volcanisme de glace, injectant dans l'atmosphère du méthane venu de l'intérieur du satellite.

Une géologie de glace par -180°C
Sotra Facula présente toutes les caractéristiques attendues pour un de ces volcans de glace. Il est fait de deux pics à plus de 1000m. Il comporte un cratère profond et tout autour, des « coulées » en forme de doigts s'en échappent sur des terrains avoisinants très chargés en sable. Les seules différences avec les volcans terrestres, ce sont sa composition et la température. Par -180°C, la glace tient lieu de roche pour constituer la croûte de Titan. Et c'est de l'eau, initialement liquide venue des profondeurs, qui remplace les roches en fusion, faisant office de « lave ». Le méthane, quant à lui, serait éjecté sous forme gazeuse, ce qui lui permet de se mélanger à l'atmosphère.

Survol d'un cryovolcan
Les données radar de la sonde Cassini ont été reconstituées en 3D pour fournir une vue plus compréhensible aux chercheurs. L'animation ci-dessous a été créée à partir de cette vue et offre un survol de ce qui est peut-être le premier volcan clairement identifié à la surface de Titan.


Pour en savoir plus sur la géologie, le volcanisme et l'atmosphère de Titan, écoutez les trois podcasts "Sous les brumes de Titan", avec Jean-Pierre Lebreton, responsable scientifique à l'ESA de la mission Cassini-Huyghens, sur Ciel et Espace Radio.

Source Ciel&Espace: http://www.cieletespace.fr/node/6439

L'équipe responsable des caméras de la sonde spatiale Cassini diffuse cette image étonnante des satellites de Saturne Téthys et Titan. Au premier plan, le petit Téthys de 1062km de diamètre semble être sur le point de se faire dévorer par le géant Titan de 5150km. Il s'agit bien sûr d'un effet de perspective puisque les deux corps glacés étaient alors séparés d'un million de km !

Téthys passe devant Titan. Crédit: NASA/JPL/SSI

La gigantesque vallée d'Ithaca Chasma, qui balafre Téthys du Nord au Sud, est parfaitement observable sur cette image. La longueur d'onde utilisée, dans le domaine visible, ne permet pas en revanche de percer les brumes de Titan, dont on ne voit que la dense enveloppe d'hydrocarbures.

Source Ciel&Espace: http://www.cieletespace.fr/node/6471

À près de 60.000km de distance, la sonde Cassini a une nouvelle fois scruté la surface du satellite Rhéa en détail, le 11 janvier 2011.

Rhéa, les anneaux de Saturne et Dioné le 11 janvier 2011. Crédit: NASA/JPL/JL. Dauvergne/C&EP

Au passage, elle a saisi les anneaux de Saturne, avec Dioné, un autre satellite de la planète, à l'arrière-plan. En découle une scène en profondeur, avec trois plans situés à des distances très différentes.

Les satellites se livrent souvent à ce genre de ballet sous l'œil de Cassini, comme le montre ce passage de Dioné devant Titan, ou encore celui de Dioné devant Téthys le 26 janvier 2010.

Source Ciel&Espace: http://www.cieletespace.fr/node/6569

Tandis que la mission Cassini-Huygens explore le monde de Saturne, des expériences sont menées sur Terre, en laboratoire, pour tenter de comprendre ce que deviennent les aérosols constituant la brume de Titan lorsqu’ils se déposent à la surface glacée du plus gros satellite de Saturne. Une chimie organique n’est pas à exclure…

• Retrouvez les images de la mission Cassini-Huygens vers Titan >>

L’épaisse atmosphère de Titan, exploré par la mission Cassini-Huygens, est le siège d’une photochimie complexe. La dissociation de l’azote et du méthane par le rayonnement UV solaire et par des particules énergétiques amorce une cascade de réactions chimiques dès la très haute atmosphère. Des composés plus complexes, tels que des hydrocarbures ou des nitriles, sont alors formés. Cette chimie atmosphérique forme également forme des particules solides, des aérosols, qui constituent la brume orangée donnant sa couleur caractéristique à Titan.

L’atmosphère de Titan est donc une véritable usine à fabriquer des molécules organiques, présentes sur tout le satellite: pluies et lacs d’éthane liquide aux hautes latitudes, champs de dunes formées de grains d’hydrocarbures et de nitriles complexes à l’équateur. Cependant, il s’agit surtout de molécules composées d’atomes de carbone (C), d’azote (N) et d’hydrogène (H), où l’oxygène (O) est absent. Or sur Terre, la plupart des molécules organiques entrant dans la composition des systèmes vivants sont en partie composées d’oxygène. De telles molécules, incorporant l’oxygène dans leur structure, se forment-elles sur Titan ?

Titan, son épaisse atmosphère, et la petite lune glacée Tethys passant derrière Titan au moment où la sonde Cassini-Huygens réalise ce cliché le 26 novembre 2009. © Nasa/JPL/Space Science Institute

Des aérosols de Titan au laboratoire
Cette question fait l’objet de recherches depuis plusieurs années. À l’aide de dispositifs expérimentaux simulant la chimie à l’œuvre dans l’atmosphère, il est possible de synthétiser des analogues d’aérosols de Titan. C’est grâce à une expérience de ce type menée au Lisa (CNRS, Universités Paris-Est et Paris Diderot), avec le soutien du Cnes, que Sandra Ramírez-Jiménez de l’Université autonome de l’État de Morelos au Mexique et ses collaborateurs du Lisa (Laboratoire interuniversitaire des systèmes atmosphériques) et du LGPM (École Centrale de Paris) ont produit des analogues d’aérosols pour étudier leur évolution dans des conditions simulées de la surface de Titan.

Une des conditions qui pourrait être des plus favorables à l’incorporation d’oxygène dans les aérosols déposés serait leur mélange dans de l’eau en phase liquide. Mais à la surface de Titan, la température avoisine les -180°C et le sol est constitué de glace d’eau dure comme la roche. Cependant, des réservoirs d’eau liquide sont susceptibles d’exister en surface ou sous-surface.

En effet, des données de la sonde Cassini montrent des traces d’une possible activité cryovolcanique, ou volcanisme de glace d’eau: des coulées d’eau mélangée à de l’ammoniac provenant d’un océan interne pourraient être répandues à la surface via des cratères volcaniques (cf. vidéo ci-dessous). Par ailleurs, des modèles numériques proposent que des poches d’eau liquide soient formées en sous-surface suite à l’énergie dégagée par des impacts cométaires ou météoritiques. Ce processus a dû remodeler une large part de la surface de Titan durant toute son Histoire, offrant un milieu propice à l’évolution des aérosols en phase liquide.

Et voici des acides aminés...
Placés en solution aqueuse ammoniaquée pendant dix semaines, à des températures représentatives de celles de la surface de Titan, les analogues d’aérosols ont produit de l’urée, de la glycine, de l’alanine et d’autres produits. Les rendements mesurés, de l’ordre de 0,1 %, indiquent que les quantités d’urée et d’acides aminés ainsi produites seraient détectables par un appareil d’exploration envoyé à bord d’un futur atterrisseur sur Titan.

La production de molécules d’intérêt prébiotique comme les acides aminés, qui constituent des briques primordiales de la vie sur Terre, invite à s’interroger sur une éventuelle complexification ultérieure de la matière organique sur Titan ou dans un potentiel océan sous-terrain.

Photographie de l’expérience Plasma développée au Lisa et permettant de synthétiser des analogues d’aérosols de Titan via l’application d’une haute tension à un mélange de diazote et de méthane à environ -150°C. © C. Brassé

Source Actualité Futura-Sciences:
http://www.futura-sciences.com/fr/news/t/astronomie/d/des-acides-amines-sont-ils-produits-a-la-surface-de-titan_27566/

Encelade, le petit satellite de glace de Saturne, rendu célèbre par ses spectaculaires geysers, passe devant la planète aux anneaux. C'est la vision étonnante qu'a saisie la sonde spatiale Cassini, le 21 décembre 2010. L'engin se trouvait alors à 102 000 km d'Encelade, dont la surface apparaît très réfléchissante par rapport à celle, gazeuse, de Saturne, en arrière-plan.

Devant Saturne et ses anneaux, Encelade, un des satellites de la planète. Crédit: NASA/JPL/Space Science Institute.

Cette image, rendue publique le 14 février 2011, montre l'hémisphère d'Encelade qui reste perpétuellement opposé à Saturne. Comme la Lune autour de la Terre, Encelade présente toujours la même face à sa planète.

Source Ciel&Espace: http://www.cieletespace.fr/node/6777

Les émissions thermiques d'Encelade sont dix fois plus importantes que prévu et confortent l'hypothèse de la présence d'eau liquide sous sa surface.

Encelade émet 10 fois trop de chaleur
Les données recueillies par le spectromètre infrarouge de la sonde spatiale Cassini sont surprenantes: la chaleur dégagée par le petit satellite de Saturne équivaut à celle de 20 centrales thermiques ! Encelade émettrait l'équivalent de 15,8 gigawatts, une puissance sans commune mesure avec les 1,4 gigawatts préalablement estimés.

Le pôle Sud d'Encelade possède un potentiel thermique qui dépasse de loin toutes les prévisions. Crédit: Nasa/JPL/SSI/C&E Photos

Des forces de marée périodiques ?
On imaginait que la chaleur interne d'Encelade était essentiellement due à des forces de marée induites par le déplacement orbital autour de Saturne et par celui d'un autre satellite, Dioné.

Pour expliquer une telle chaleur, on envisage maintenant que ces forces soient inégales dans le temps. Les mesures prises par Cassini correspondraient à un pic d'intensité entre deux périodes plus calmes.

De l'eau liquide ?
Des geysers actifs s'élèvent de fractures qui zèbrent le pôle sud d'Encelade (les « griffures du tigre »). L'analyse de ces panaches a révélé la présence d'eau salée sous la surface.

Il s'agit peut-être d'un véritable océan liquide, entre la surface glacée du satellite et son cœur de roche. En accentuant la torsion due aux forces de marée, il renforcerait le processus d'émission de chaleur.

Portentiel themique d'Encelade. Crédit: NASA/JPL/SWRI/SSI

Source Ciel&Espace: http://www.cieletespace.fr/node/6899

Pour la toute première fois, les astronomes observent des pluies de méthane aux latitudes équatoriales du plus gros satellite de Saturne: Titan.

Une tempête en forme d'arc est apparue dans les régions équatoriales du satellite le 27 septembre 2010. Elle s'est transformée en vaste bande nuageuse les mois suivants, comme le détaille l'article publié le 18 mars 2011 dans la revue Science.

Cette vue en fausses couleurs montre l'arc nuageux formé à l'équateur de Titan, avant que ne soient détectées des traces de pluie dans son sillage. Crédit: Nasa/JPL/JL. Dauvergne/C&E Photos

Un sol assombri sur les photos de Cassini
C'est dans le sillage de cette tempête que l'équipe de la sonde Cassini a trouvé les indices de pluies équatoriales. En effet, le sol s'est temporairement assombri dans certaines zones, un changement interprété comme une humidification des sols, causé par des précipitations.

Déjà, la mission Cassini avait détecté que des liquides avaient coulé par le passé dans cette région aride. Des indices qui suggéraient l'existence de précipitations ponctuelles et saisonnières sur cette zone.

Sur Titan, il pleut du méthane
Titan est le seul satellite du Système solaire à posséder une atmosphère. Mais il y fait très froid: -180°C. À cette température, l'eau reste gelée.

En revanche, certains hydrocarbures, en particulier le méthane, peuvent être liquides. Il pleut donc du méthane sur le gros satellite de Saturne. Un modèle confirmé par de nombreuses observations de précipitations et de lacs aux latitudes polaires.

Le réveil d'une activité météorologique à l'équateur s'explique par le fait que c'est actuellement la zone la plus exposée au Soleil. Le système de Saturne est en effet au début du printemps dans l'hémisphère Nord. Celui-ci a commencé en 2009, et avec un cycle complet de 30 ans, la saison correspond à un mois d'avril sur Terre.

Source Ciel&Espace: http://www.cieletespace.fr/node/6956

Le passionnant satellite de Saturne doté d'une atmosphère a révélé aux caméras de la sonde Cassini la marque laissée par de fortes pluies, alors que Titan connaît actuellement le printemps dans son hémisphère nord.

• Retrouvez toutes les images de Titan >>

Dans le Système solaire, Saturne tient une place à part. Bien sûr on pense d'abord au système complexe d'anneaux qui enserrent la géante gazeuse et la rendent si fascinante à observer même dans de petits télescopes. Mais on ne peut oublier Titan, l'un des membres de la nombreuse famille de satellites (une soixantaine !) qui complètent ce monde merveilleux. Cas unique dans le Système solaire, Titan, un satellite glacé de 5.000 kilomètres de diamètre, est entouré d'une épaisse atmosphère qui fut découverte dans les années 1940 par l'astronome américain Gerard Kuiper.

Des chercheurs ont montré que des molécules organiques complexes comme des acides aminés pouvaient se former sans apport d'eau liquide dans les plus hautes couches de cette atmosphère, un milieu purement gazeux. De quoi ouvrir d'intéressantes perspectives en exobiologie pour envisager l'émergence de la vie sur Terre. D'autres études ont également suggéré la présence de ces acides aminés à la surface même de Titan en faisant intervenir des coulées d'eau et d'ammoniac au cours d'épisodes de cryovolcanisme.

Des pluies de saison sur Titan
L'atmosphère du satellite, composée pour l'essentiel de méthane et d'éthane, a révélé un cycle météorologique assez similaire à ce que nous connaissons sur notre planète: les lacs chauffés s'évaporent et forment des nuages qui précipitent ensuite, le méthane jouant sur Titan le rôle de l'eau sur Terre. Les observations menées par la sonde Cassini depuis plusieurs années couplées à des simulations ont permis de mieux comprendre la circulation atmosphérique sur le satellite de Saturne. Chaque saison (qui dure 7 ans) voit la formation de nuages de méthane dans l'hémisphère le plus chaud. Ce fut le cas pour l'hémisphère sud de Titan, qui a connu l'été jusqu'à l'équinoxe de 2009. Depuis, ces nuages se dirigeaient vers la ceinture équatoriale pendant que l'hémisphère nord se réchauffait lentement en raison du printemps.

Fin 2010 les responsables de la sonde Cassini ont eu la surprise de découvrir de grandes zones sombres jusque-là inexistantes au niveau de l'équateur. Elles faisaient suite à une énorme tempête qui s'était formée quelques semaines plus tôt. Ces zones ont été interprétées comme de nouveaux lacs de méthane apparus dans une région normalement aride, suite à d'importantes pluies, alors que jusque-là de tels lacs n'avaient été observés qu'aux latitudes polaires. Les planétologues avaient déjà remarqué dans les régions équatoriales des ravines et autres chenaux qui trahissaient des écoulements liquides colossaux. Mais jusqu'à maintenant ils ne savaient pas s'il s'agissait de vestiges d'un passé humide révolu ou si des précipitations se produisaient encore.

C'est la première fois que des observations confirment l'hypothèse de pluies de méthane dans la zone équatoriale de Titan, où les cycles météorologiques continuent de modifier le sol du satellite.

La sonde Cassini a photographié des nuages amassés sur l'équateur de Titan qui ont laissé place à de nouvelles zones humides sur le satellite, confirmant ainsi l'hypothèse de pluies de méthane. © Nasa/JPL/Space Science Institute

Source Actualité Futura-Sciences:
http://www.futura-sciences.com/fr/news/t/astronomie/d/au-printemps-il-pleut-du-methane-sur-titan_29047/

Vue sous cet angle, on croirait une boule de neige perdue dans l'espace, et dont une partie à droite aurait été tranchée. Mimas est en effet un satellite de Saturne de 400 km de diamètre composé de glace. La partie amputée est en réalité un gigantesque cratère de 130 km de diamètre, vu de profil, qui diminue de presque 10% le diamètre de Mimas.

La lune Mimas et son cratère Herschel vu de profil. Crédit: NASA/JPL/Space Science Institute

Ce cratère baptisé Herschel, du nom du découvreur de Mimas en 1789, est proportionnellement le plus grand cratère du Système solaire. Il étonne par sa taille, car le bolide qui l'a creusé aurait dû faire voler le satellite en éclat ! L'image a été réalisée par la sonde Cassini, qui depuis sept ans nous fournit des images de Saturne, de ses satellites et de ses anneaux.

Source Ciel&Espace: http://www.cieletespace.fr/node/7082

La Nasa a présélectionné une mission d'exploration des lacs de Titan, le satellite de Saturne, dans le cadre de son programme Discovery.

Lancé en 1992, ce programme sélectionne des missions spatiales ciblées et peu onéreuses, dont le temps de préparation ne doit pas excéder trente-six mois.

Première exploration d'une mer extraterrestre ?
Time (Titan Mare Explorer) est un projet d'atterrisseur prévu pour explorer Titan. Ou plus précisément d'« amerrisseur », car la sonde doit se poser, puis flotter sur les lacs de méthane et d'éthane du satellite de Saturne.

Si la mission voit le jour, Time sera lancée en 2016 et arrivera à bon port en 2023. La capsule voguera ensuite durant trois mois pour étudier la composition et le comportement de Ligeia Mare, deuxième lac par la taille de l'hémisphère Nord de Titan.

Reflet du soleil sur un lac de méthane de Titan, capté par la sonde Cassini. Crédit: NASA/JPL/SSI.

Deux autres missions sur les rangs
La planète Mars et une comète sont des concurrents plus « classiques » de Time dans la compétition du programme Discovery.

L'atterrisseur Gems (Mars Geophysical Monitoring Station) propose de sonder les profondeurs de la planète rouge, afin d'étudier son oscillation, sa sismologie et sa géothermie.

La sonde Comet Hopper ambitionne, elle, de se poser à plusieurs reprises sur une comète pour suivre l'évolution de ses interactions avec le Soleil.

Un an pour convaincre
Ces trois missions sont les rescapées des 28 propositions soumises à la Nasa en 2010. Chacune va recevoir 3 millions de dollars pour peaufiner son projet, avant une nouvelle évaluation de la Nasa en 2012. La mission retenue devra impérativement rester dans une enveloppe de 425 millions de dollars (hors lancement).


Source Ciel&Espace: http://www.cieletespace.fr/node/7208

À côté du satellite Titan, Dioné paraît minuscule. Il est en effet 4,5 fois plus petit, mais cette différence est ici renforcée par la perspective: Dioné se trouve à l'arrière-plan. Il semble nettement plus "gros" lorsqu'il passe devant Titan, voir notre image du jour du 14 avril 2010, ou encore celle du 17 mars 2010.

Cette photo a été extraite des dernières images brutes de la sonde Cassini arrivées sur Terre, et mise en couleur par nos soins, à partir des données prises à travers des filtres rouge, vert et bleu.

Jeu de perspective entre Titan en Dioné sur fond d'anneaux de Saturne. Crédit: JL Dauvergne/C&E Photos

Au moment de la prise de vue, le 21 mai, la sonde Cassini se trouvait à 2,3 millions de kilomètres de Titan. Derrière celui-ci, se dessine en gris le trait des anneaux de Saturne, vus par la tranche. En haut de l'image, leur ombre se projette sur l'atmosphère de la planète géante, qui occupe tout l'arrière-plan.

Lancée en 1997, la sonde américaine Cassini est en orbite autour de Saturne depuis 2004.

Source Ciel&Espace: http://www.cieletespace.fr/node/7306

C'est au tour d'Hélène, un des nombreux satellites de Saturne, d'être sous les feux de la caméra de Cassini, la sonde de la Nasa en orbite autour de la Planète aux anneaux.

Le 18 juin dernier la sonde Cassini a survolé Hélène à un peu moins de 7.000km de distance. Ce survol est le second après celui de mars 2010 qui s'était déroulé à seulement 1.820km de cette lune.

Hélène est un satellite de forme irrégulière (36x32x30 km) qui n'a été découvert qu'en 1980 depuis l'observatoire du Pic du Midi par les astronomes P. Laques et J. Lecacheux. Ce satellite glacé partage la même orbite que Dioné, circulant 60 degrés avant lui, ce qui lui vaut l'appellation de satellite troyen de Dioné. Ce surnom fait référence aux milliers d'astéroïdes troyens qui escortent Jupiter aux points de Lagrange L4 et L5, précédant ou suivant la planète géante gazeuse à 60 degrés.

Ce second survol d'Hélène par la sonde de la Nasa devrait permettre de dresser une carte globale du satellite afin de mieux comprendre son Histoire ainsi que la présence de cratères d'impact et de ravines.

Hélène, le satellite de Saturne photographié par la sonde Cassini le 18 juin 2011. © Nasa/JPL-Caltech/Space Science Institute

Source Actualité Futura-Sciences: http://www.futura-sciences.com/fr/news/t/astronomie/d/en-bref-cassini-survole-helene_31005/

Le 18 juin 2011, la sonde Cassini a survolé Hélène, l'un des petits satellites de Saturne. À seulement 6968km de distance, ses caméras ont obtenu des images détaillées de ce corps irrégulier d'environ 32km de diamètre.

Découvert en 1980 depuis le Pic du Midi par les astronomes français Jean Lecacheux et Pierre Laques, ce satellite glacé tourne à 377400km de Saturne, sur la même orbite que Dioné, qu'il boucle en 2,7 jours.

Le satellite Hélène, photographié par la sonde Cassini [cliquer sur l’image pour l’agrandir]. Crédit: Nasa/JPL-Caltech/SSI/Ciel et Espace Photos

La sonde Cassini l'avait déjà approché en mars 2010 à 1800km et pris des photos. Les spécialistes avaient alors aperçu à sa surface des structures ressemblant aux ravines observées à l'intérieur de certains cratères martiens. Avec la nouvelle image, obtenue avec un éclairage solaire différent, ils peuvent les étudier en détail et tenter d'en comprendre l'histoire.

Source Ciel&Espace: http://www.cieletespace.fr/node/7372

Nouvelle image spectaculaire que nous propose la mission Cassini en orbite autour de Saturne. Il s'agit cette fois d'une vue en perspective des anneaux devant le satellite Titan.

• Découvrez les images réalisées au cours de la mission Cassini-Huygens >>

Dans quelques jours la sonde Cassini entamera sa huitième année au milieu de Saturne et ses satellites. Délaissant quelque temps la tempête qui se poursuit toujours dans l'hémisphère nord de la planète géante gazeuse, la sonde ne manque pas de photographier les différents satellites dans d'étonnantes configurations. En janvier dernier Cassini nous avait gratifiés d'une partie de billard céleste avec pas moins de cinq satellites visibles autour des anneaux de Saturne vus par la tranche, et il y a quelques jours c'était au tour d'Hélène d'être photographiée.

Le Jet Propulsion Laboratory propose cette fois une vue de Titan, cet étonnant satellite dont l'épaisse atmosphère abrite une photochimie complexe. De récentes expériences menées en laboratoire laissent penser que des acides aminés pourraient même voir le jour à la surface du satellite. L'image ci-dessous a été réalisée le 12 mai dernier, alors que la sonde se trouvait à plus de 2 millions de kilomètres du satellite sur lequel on peut voir des zones foncées entre de grandes masses nuageuses. C'est en effet actuellement le printemps dans l'hémisphère nord de Titan où de nouveaux lacs apparaissent suite à des pluies de méthane.

Les anneaux de Saturne vus par la tranche se découpent devant le satellite Titan. © Nasa/JPL-Caltech/Space Science Institute

Source Actualité Futura-Sciences: http://www.futura-sciences.com/fr/news/t/astronomie/d/en-bref-cassini-surprend-titan-derriere-une-tranche-danneaux_31121/

Le télescope Herschel a identifié l'origine de la vapeur d'eau détectée dans la haute atmosphère de Saturne. C'est le satellite Encelade qui en est à l'origine.

Il aura fallu quatorze ans pour comprendre d'où provenait la vapeur d'eau que le télescope spatial ISO avait détecté en 1997 autour de Saturne. C'est une nouvelle fois dans l'infrarouge que la solution a été trouvée.

On savait depuis 2005 que Encelade, un petit satellite glacé qui orbite environ à 238.000km de Saturne, produit des geysers de vapeur d'eau. Des failles situées au niveau du pôle sud, baptisées « rayures de tigres » en raison de leur aspect, laissent échapper chaque seconde environ 250kg de vapeur d'eau. En 2009 les scientifiques de la mission Cassini, la sonde qui circule dans le voisinage de Saturne depuis 2004, annoncèrent que les panaches de glace d'Encelade injectaient du chlorure de potassium dans l'anneau E, laissant penser que cette vapeur d'eau jouait un rôle plus important que prévu dans l'environnement de la planète géante gazeuse. Herschel vient donc de découvrir en infrarouge ce qui jusque-là était resté transparent dans les longueurs d'onde visibles: Encelade est escorté sur son orbite d'un immense anneau de vapeur d'eau de 50.000km d'épaisseur dont 3% à 5% retombent sur Saturne.

Pour les responsables de l'Esa, Encelade devient du même coup le seul satellite dans le Système solaire capable de modifier la composition chimique de la planète autour de laquelle il orbite.

Les jets de glace qui s'échappent du pôle sud d'Encelade alimentent en vapeur d'eau l'atmosphère de Saturne. © Nasa/JPL

Source Actualité Futura-Sciences: http://www.futura-sciences.com/fr/news/t/astronomie/d/en-bref-encelade-arrose-saturne_31703/

Non, ce n'est pas l'Etoile de la Mort, de Dark Vador, qui se profile derrière Titan, mais simplement Téthys, l'une des 62 lunes de Saturne. A sa surface, le gros cratère d'impact Odyssey la fait ressembler à la redoutable station spatiale de l'Empire dans Star Wars. Une curiosité également visible sur Mimas, un autre satellite de Saturne.

Titan et Téthys, deux lunes en conjonction autour de Saturne. Crédit: Ugordan.

Cette image étonnante a été colorisée par l'astronome amateur Gordan Ugarkovic, qui a fait en sorte de reproduire les couleurs réelles des deux satellites sur une photo prise par la sonde Cassini. Le résultat est très réussi: outre Odyssey, on distingue bien les cratères de la lune glacée Téthys, découverte en 1684 par l'astronome Cassini malgré son tout petit diamètre de 1000km.

On est aussi frappé par l'épaisseur de l'atmosphère de méthane de Titan, (le plus gros satellite de Saturne avec ses 5000km de diamètre) et son casque de brouillard au pôle Nord.

Source Ciel&Espace: http://www.cieletespace.fr/node/7622

Il est rare de voir autant de satellites de Saturne sur un même cliché. Ils ont été photographiés par la sonde Cassini le 29 juillet 2011, alors qu'elle était à 1,1 million de km de Rhéa et 1,8 d'Encelade. D'ailleurs, pouvez-vous identifier ceux-ci sur la photo ? Et saurez-vous nommer les trois autres ?

Cinq satellites de Saturne, dont on reconnaît les anneaux. Crédit: Nasa/JPL/SSI

La réponse, de gauche à droite:
- Janus (179km de diamètre), qui tous les quatre ans échange son orbite avec son jumeau Épiméthée (absent ici).
- Pandore (81km), satellite berger de l'anneau F de Saturne.
- Encelade, boule de glace de 504km de diamètre.
- Mimas (396km), le plus petit satellite sphéroïde de Saturne, et aussi le plus proche.
- Rhéa (1528km), le deuxième plus grand satellite de Saturne après Titan.

Source Ciel&Espace: http://www.cieletespace.fr/node/7780

Il y a 165 ans, le 23 septembre 1846, on découvrait Neptune, c'est l'occasion de continuer notre voyage parmi les planètes ardentes en compagnie du découvreur des anneaux de Neptune, André Brahic. Quelques lunes de Saturne sont ici à l'honneur.

En juin 1980, la sonde Voyager 1 est sur le point d’arriver aux abords de Saturne. Devant le succès déjà remporté par Voyager avec l’exploration de Jupiter, André Brahic et quelques-uns de ses collègues réfléchissent déjà à la prochaine étape, c'est-à-dire la mise en orbite d'une sonde autour de Saturne après les survols de Voyager 1 et Voyager 2. Toutefois, tous ne sont pas enthousiastes, pensant que le projet est trop ambitieux et trop coûteux.

Comme il est raconté dans l'ouvrage De feu et de glace, planètes ardentes, André Brahic apostrophe ses collègues un peu frileux en leur disant: « dans la vie, il suffit de dire qu’une chose est impossible pour qu’elle le devienne ». Il faudra tout de même dix ans pour que N.A.S.A. et E.S.A. se mettent d’accord pour construire la sonde Cassini qui sera lancée en 1997. La mission elle-même aura coûté environ 4 milliards de dollars, c'est-à-dire presque aussi cher que la construction du LHC.

Les membres de l'équipe d'imagerie de la mission Cassini de gauche à droite: Joe Burns, Torrence Johnson, Alfred McEwen, Carl Murray, Bob West, Joe Veverka, Peter Thomas, André Brahic. En bas et toujours de gauche à droite: Tony DelGenio, Andy Ingersoll, Carolyn Porco, Steve Squyres, Luke Dones (manquant sur la photo : Gerhard Neukum). © N.A.S.A.-JPL

André Brahic est bien sûr sélectionné dans l’équipe d’imagerie de la mission Cassini. Il en fait toujours partie et comme la mission a été prolongée jusqu’en 2017, le chercheur compte bien travailler encore longtemps. Il milite donc pour la suppression de la retraite, comme il le déclare malicieusement dans la vidéo d’une conférence qu’il a donnée à l’École normale supérieure pour les Ernest.

Une sonde à 1h30 lumière de la Terre
Pour l’heure, le chercheur continue à étudier les images en provenance de Cassini. Il s’agit d’un très lourd travail car des semaines et parfois des mois de traitement sont souvent nécessaires pour extraire l'information scientifique à partir des données brutes transmises par la sonde. Les plus belles images sont disponibles sur le site Cassini Imaging Central Laboratory for Operations (CICLOPS) de l’équipe d’imagerie de Cassini.

Prendre ces données est loin d’être une sinécure. La sonde se trouve à environ 1h30 lumière de la Terre et la transmission d’instructions ne suffit pas pour que la sonde exécute des opérations réglées au quart de seconde près. Il faut en effet attendre que la sonde confirme qu’elle a correctement reçu son programme à effectuer avant que les ingénieurs du JPL ne lui donnent l’ordre de le faire. Il s’écoule donc à chaque fois pas loin de 4h30.

Pas loin d’1 million d’images, dont toutes ne sont pas spectaculaires, ont été prises par Cassini. On trouve les plus belles dans la section Imaging Diary du site de CICLOPS. Quand vous lisez les légendes associées, sachez que l’un des auteurs n’est autre qu’André Brahic lui-même. Ce sont d’ailleurs certaines de ces images que vous pouvez retrouver dans son livre. L'ouvrage est très à jour puisque l'on y retrouve les images de la récente collision d'astéroïdes observée par Hubble.

Des geysers s'échappant du Pôle Sud d'Encelade. © N.A.S.A.-JPL

Plus de soixante lunes ont été découvertes autour de Saturne. La plus grosse, Titan, possède une atmosphère d'azote comme la Terre avec une pression au sol proche de la pression atmosphérique terrestre, mais une température de -200°C. Des rivières de méthane coulent au milieu de la glace d'eau et alimentent des lacs de méthane. Des nuages de méthane et des pluies de méthane surmontent le paysage. L'éthane, le propane et de nombreux hydrocarbures sont aussi présents sur Titan. Mais la lune la plus étonnante, Encelade, occupe une place à part.

Les énigmatiques Encelade et Japet
Étant donnée sa petite taille, il était difficile d’imaginer que ce satellite puisse être actif. André Brahic et ses collègues ont pourtant découvert qu’un important cryovolcanisme existait sous la forme de véritables geysers au niveau du Pôle Sud d’Encelade. Sa surface peu cratérisée montre aussi qu’il s’agit d’un monde actif, des chercheurs comme Julie Castillo ont donc proposé des théories pour expliquer cette activité.

Encelade est vraiment une petite lune de Saturne comme on peut le voir sur cette image donnant l'échelle de sa taille en comparaison avec les îles britanniques. Expliquer d'où elle tire l'énergie qui la rend active n'est pas une mince affaire. © N.A.S.A.-JPL

Pour expliquer la source d'énergie d'Encelade, on fait intervenir les considérables effets de marées de Saturne, les perturbations des autres satellites, la radioactivité et la présence d'une mer souterraine composée d'eau liquide. De la vapeur d'eau s'échappe des geysers d'Encelade, mais de nombreuses molécules organiques ont aussi été détectées. Les trois composants nécessaires à la vie, à savoir de l'énergie, une chimie complexe et de l'eau liquide, sont présents sur Encelade. Cela ne signifie pas que la vie existe dans les mers souterraines, mais nous pourrions y trouver l'un des chaînons manquants entre le monde inanimé et le monde vivant. C'est pourquoi la N.A.S.A. et l'E.S.A. préparent un retour vers Europe et Encelade dans les années 2020.

Nous aurons alors une pensée pour Arthur Clarke qui a mis en scène dans son célèbre roman, 2010: Odyssée 2, la découverte d’une forme de vie sur Europe.

Une vue de Japet, l'une des lunes les plus mystérieuses de Saturne en raison de son bourrelet équatorial et de ses deux faces, l'une blanche, l'autre sombre. © N.A.S.A.-JPL

L’autre curiosité qui vient à l’esprit après Titan et Encelade, quand on parle des lunes de Saturne, est bien évidemment Japet avec sa peau de dalmatien et son bourrelet équatorial. Plusieurs explications ont été proposées pour expliquer ces énigmes. La plus probable pour l’existence d’une face sombre et d’une face blanche, et que mentionne André Brahic dans son livre, est que le matériau noir, composé de molécules organiques, provient d'un tore de poussière qui entoure Saturne. Il ne s’agirait pas d’un dépôt de matières internes éjectées par des éruptions passées.

Une autre vue de Japet prise lors d'un survol par la sonde Cassini. Le bourrelet équatorial est bien visible. © N.A.S.A.-JPL

Les anneaux de Saturne sont en eux-mêmes passionnants, non seulement en raison de leur beauté, mais aussi par la richesse et la variété des phénomènes qu'ils exhibent. Les autres planètes géantes sont elles aussi pourvues d'anneaux riches et variés. Avec la mission Cassini, les anneaux de Saturne sont devenus d'extraordinaires laboratoires de physique permettant d'étudier de multiples problèmes afin d'essayer de mieux comprendre les processus d'accrétion, l'effet des résonances, le confinement gravitationnel, de multiples variétés d'ondes et de perturbations.

Alors que les ondes spirales des galaxies mettent des centaines de millions d'années pour effectuer une révolution, on peut suivre celles des anneaux de Saturne en quelques jours ! Ces anneaux devraient permettre de mieux comprendre les disques lointains dans l'espace (tels que les disques circumstellaires ou les galaxies) ou lointains dans le temps (comme le disque protoplanétaire qui a donné naissance à la Terre et à ses voisines).

Les arcs de matière confinée gravitationnellement de Neptune découverts en 1984 sur Terre par André Brahic à l'occasion d'une occultation d'étoile et observés ici par Voyager. © N.A.S.A.-JPL

De manière tout à fait inattendue, les processus de confinement gravitationnel des arcs de Neptune et de Saturne nous ont conduits à un autre problème de physique. Les arcs planétaires sont confinés par les interactions gravitationnelles de petits satellites voisins. Les phénomènes de résonance, les collisions et les perturbations jouent un rôle important dans ce phénomène.

Dans un contexte complètement différent, les Hommes tentent de confiner de la matière dans de forts champs magnétiques pour pouvoir démarrer des réactions de fusion et enfin résoudre le problème de l'énergie. Dans les deux cas, des équations de Fokker-Planck, du nom des physiciens qui les ont écrites, permettent de décrire les phénomènes. Ces équations n'ont pas de solution analytique et des centaines de physiciens tentent de les résoudre au prix de multiples approximations. Voila qui montre bien l'universalité de la physique.

Les lunes « bergères » de l'anneau F, Prométhée et Pandore, sont montrées avec Epiméthée au premier plan de cette image des anneaux de Saturne. Prométhée (86km) peut être vue en orbite à l'intérieur de l'anneau F mince. Pandore (81km de diamètre) orbite en dehors de l'anneau F, à gauche de Prométhée. Epiméthée (113km) orbite au-delà de l'anneau F près du bas de l'image. © Nasa-JPL

Source Actualité Futura-Sciences: http://www.futura-sciences.com/fr/news/t/astronomie/d/a-bord-de-cassini-autour-de-saturne-avec-andre-brahic_27544/

Autour de la planète géante aux anneaux, le ballet des satellites offre parfois des moments de sérénité comme sur cette image capturée par la sonde Cassini.

Délaissant un peu la gigantesque tempête qui sévit dans l'hémisphère nord de Saturne depuis des mois, la sonde américaine Cassini poursuit méthodiquement ses observations des satellites, un monde qu'elle arpente désormais comme une vieille habituée, alors qu'elle en est à sa huitième année d'exploration. Fin juin elle avait surpris Titan derrière une tranche d'anneaux, quelques jours seulement après avoir survolé Hélène, un petit satellite dont la découverte eut lieu à l'Observatoire du pic du Midi en 1980.

Cette fois-ci Cassini nous propose un cadrage très poétique de deux satellites de Saturne qu'on dirait suspendus aux anneaux par un fil invisible. Le plus haut est Encélade, un satellite d'environ 500km de diamètre qui produit des geysers de vapeur d'eau. Au moment de la prise de vue, la sonde se trouvait à 272.000km d'Encélade.

En dessous se trouve Téthys dans un parfait alignement. Cette sphère de glace gelée deux fois plus grosse qu'Encélade fut découverte par l'astronome français Jean-Dominique Cassini en 1684. Circulant à 300.000km du centre de Saturne, Téthys se trouvait à 200.000km de la sonde au moment de la prise de vue qui remonte au 13 septembre dernier.

Les images de la mission Cassini sont consultables sur le site du Jet Propulsion Laboratory.

Harmonie céleste dans la banlieue de Saturne avec Encélade et Téthys sous les anneaux. © Nasa/JPL-Caltech/Space Science Institute

Source Actualité Futura-Sciences: http://www.futura-sciences.com/fr/news/t/astronomie/d/en-bref-harmonie-celeste-dans-la-banlieue-de-saturne_33962/

Quatre satellites apparaissent sur cette image traitée en couleur par nos soins. Le plus facile à reconnaître est Titan, le plus gros satellite de Saturne, paré de son éternelle atmosphère orange. Devant Titan passe le satellite Dioné. Et, à droite des anneaux, on reconnaît la forme ovale de Pandore, large de seulement 81km !

Portrait de quatre satellites de Saturne. Par ordre de taille - Titan, Dioné, Pandore et le minuscule Pan. Crédit: Nasa/JPL/SSI/JL Dauvergne/C&E

Mais où se cache le dernier ? Il faut le chercher dans la division la plus large visible sur l'image à voir à pleine résolution. Cette division, dite de Enke, abrite Pan, un tout petit corps de seulement 35km ! Malgré son maigre gabarit, il maintient ouvert le sillon que représente, en bordure des anneaux, la division de Enke.

Ce superbe panorama a été enregistré le 20 septembre 2011. La sonde Cassini, en orbite autour de Saturne depuis 2004, était alors à plus de 2 millions de km de Dioné.

Source Ciel&Espace: http://www.cieletespace.fr/node/8040

La sonde Cassini marche bien. En témoigne cette image étonnante, rendue publique fin décembre 2011, sur laquelle on voit Titan et Dioné passer devant Saturne. Les deux satellites de la planète géante semblent collés l'un à l'autre, mais en réalité Titan (en orange) est situé en avant-plan. D'ailleurs, on remarque que sa fine atmosphère, partiellement transparente sur tout son contour, masque légèrement Dioné.

Titan mesure 5150km de diamètre, et Dioné 1123km. Mais le second apparaît bien plus petit car il se situe à 3,2 millions de km de Cassini au moment où la sonde prend la photo, alors que Titan n'est qu'à 2,3 millions de km.

Les satellites Titan et Dioné devant Saturne. Crédit: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Quand leurs positions sont inversées, comme sur cette image de 2010, le rapport des tailles est sensiblement différent. Cette image, prise le 21 mai 2011, montre également les anneaux de Saturne (la fine barre grise qui passe derrière Titan), ainsi que leur ombre (les stries situées en bas) sur Saturne.

Les responsables de Cassini espèrent prolonger sa mission jusqu'en 2017, date du prochain printemps boréal sur Saturne.

Source Ciel&Espace: http://www.cieletespace.fr/node/8374