La structure "rythmique" des anneaux de Saturne

Des signaux radio envoyés par la sonde spatiale Cassini vers la Terre et passant à travers les anneaux de Saturne ont permis de détecter qu'à l'intérieur de ceux-ci, certaines particules se regroupaient en structures exceptionnellement régulières. Cette structure harmonique provoque la séparation de la fréquence des signaux radio en trois composantes distinctes. Les fréquences observées permettent de distinguer des intervalles réguliers larges de seulement 100 mètres, ce qui représente la plus fine résolution de structure détectée jusqu'ici dans les anneaux.


Dans l'illustration ci-dessus, la grille jaune espacée régulièrement représente la structure harmonique dans l'anneau intérieur A, et l'image en bas à droite montre le spectre de fréquences effectivement observé. La couleur est représentative de la force du signal.

Cette structure agit comme un réseau de diffraction naturel de très vaste étendue capable de séparer la fréquence des signaux en trois composantes distinctes. Ces fréquences permettent de déterminer les intervalles réguliers du réseau de diffraction, 160 mètres dans ce cas particulier. L'image de Saturne a été réalisée grâce aux instruments de Cassini et apparaît ici pour illustrer le principe de l'occultation.


Le 3 mai 2005 la sonde Cassini, observée depuis la Terre, est passée derrière les anneaux, puis derrière Saturne, puis de nouveau derrière les anneaux (la ligne en rouge dans l'illustration ci-dessus). La structure harmonique a été découverte à la fois pour le segment de trajectoire "entrante" et pour le segment de trajectoire "sortante", mais uniquement aux emplacements où des particules sont regroupées très densément, comme dans l'anneau B et la partie la plus interne de l'anneau A.

L'expérience radio du 3 mai et plusieurs autres qui ont suivi en 2005 ont prouvé que les intervalles réguliers de la structure harmonique pouvaient varier de 100 à 250 mètres, selon leur position dans les anneaux.