Cassini dévoile peu à peu la structure détaillée des anneaux de Saturne

La sonde spatiale Cassini observe en ce moment les anneaux de Saturne comme jamais il n'avait été possible de le faire auparavant (voir notre news), y compris l'anneau B, que les précédentes explorations robotisées ont ignoré. Sa structure semble remarquablement différente de ses deux voisins, les anneaux A et C.


L'origine des anneaux de Saturne est un mystère. Leur structure est énorme et complexe. La taille du système dépasse la distance entre la Terre et la Lune. Les sept anneaux principaux sont nommés dans l'ordre de leur découverte. Depuis la planète vers l'extérieur, ce sont les anneaux D, C, B, A, F, G et E. Lors de l'expérience d'occultation radio, Cassini a analysé cette structure avec une précision encore jamais atteinte. C'est la première des nombreuses observations que Cassini conduira au cours de l'été.

Les anneaux C, B et A

Des particules d'environ 5 centimètres de diamètre ou moins semblent être abondantes dans l'anneau C et la partie externe de l'anneau A, contrairement à l'anneau B et à la partie interne de l'anneau A où elles sont plus rares.

Les zones intérieures et extérieures de l'anneau B contiennent des sous anneaux de plusieurs centaines de kilomètres de large de densité très variée. Un épais noyau de 5000 kilomètres de large contient plusieurs bandes presque quatre fois plus denses que l'anneau A, et presque 20 fois plus denses que l'anneau C.

La structure excessivement variable de l'anneau B contraste avec la structure relativement régulière de l'anneau A ou avec la structure douce et onduleuse de l'anneau C, dans lequel de nombreux petits anneaux denses, étroits et acérés imprègnent la partie externe.

Cassini a également détecté plus de 40 dispositifs onduleux appelés "ondes de densité" dans l'anneau A, la plupart proches de sa région externe et des lunes qui orbitent juste à l'extérieur de l'anneau. Les observations des ondes de densité apporteront plus de précisions sur la densité de la surface de l'anneau, sur son épaisseur et sur davantage de ses caractéristiques physiques.

Ces vagues, provoquées par les interactions gravitationnelles avec les lunes voisines, ont été découvertes à travers toute l'étendue de l'anneau A. Une importante onde de densité a été également observée dans l'anneau B. Certaines de ces ondes avaient déjà été détectées par Voyager et par de précédentes observations de Cassini, mais pas en si grand nombre et jamais avec une telle définition.

Les occultations

Cassini a mené cette première campagne d'observations par occultation radio des anneaux, de l'atmosphère et de l'ionosphère de Saturne le 3 mai 2005. Une occultation signifie que, si quelqu'un devaient observer Cassini depuis la Terre, la sonde serait cachée ou occultée derrière les anneaux. Lors d'une occultation, Cassini envoie un signal radio à travers les anneaux vers la Terre. Les scientifiques observent alors la façon dont le signal radio est affecté lorsque celui-ci traverse les anneaux. Plus un anneau est dense, plus le signal reçu est faible. L'expérience permet aux scientifiques de cartographier la distribution de la quantité de matière et de déterminer les dimensions des particules des anneaux.

Les signaux radio utilisés sont de trois fréquences différentes (appelées Ka, X et S, de longueurs d'ondes respectives 0,94 3,6 et 13 centimètres) transmis simultanément depuis le vaisseau spatial jusqu'aux stations de réception du réseau "Deep Space" de la NASA. Les particules de différentes tailles affectent chaque fréquence différemment.

La trajectoire de Cassini a été calculée pour optimaliser la géométrie de cette première expérience d'occultation radio et de sept autres occultations programmées de mai à septembre 2005. Durant sa mission, Cassini effectuera 20 expériences d'occultation radio et 80 occultations stellaires qui fourniront de nombreux détails sur la structure des anneaux.