CASSINI-HUYGENS (MISSION)

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Principales découvertes

La mission Cassini-Huygens a fourni une foule d’informations sur le système saturnien. Celles-ci concernent la distribution et la composition des anneaux, la nature des satellites et leurs interactions avec les anneaux et la planète, l'enveloppe atmosphérique de Saturne et sa magnétosphère. En s’attachant à l’essentiel, on citera quelques-unes de ces données en montrant comment elles ont ouvert un nouveau chapitre dans l'exploration du système solaire et comment elles ont notamment contribué à démontrer l’existence de conditions favorables à la vie à une distance de quelque 10 ua de la Terre.

Saturne

Cassini a transmis de nombreuses informations concernant la structure de l’atmosphère de Saturne, essentiellement constituée d’hydrogène et d’hélium : une détermination beaucoup plus précise de la température et de la composition chimique (avec à la clé la détection de nouvelles molécules) et des effets saisonniers sur une demi-année – l’année étant le temps d’une orbite complète autour du Soleil, soit 29,5 ans environ pour cette deuxième plus grosse planète du système solaire (Jupiter étant la première). Cassini y a observé, entre autres, une énorme tempête avec un ensemble de nuages de forme hexagonale au pôle nord, des éclairs (dont la puissance serait 1 000 fois supérieure à ceux existant sur Terre) et les effets du vent solaire sur cette atmosphère. Cassini a aussi soulevé de nouvelles questions sur certains autres aspects (la période sidérale de rotation de Saturne, par exemple).

Tempête sur Saturne

Photographie : Tempête sur Saturne

Cette image, prise par un des instruments de l'orbiteur Cassini en septembre 2016, montre une grande tempête (forme hexagonale sur le document) au niveau du pôle nord de Saturne, couvrant deux fois la superficie de la Terre. Contrairement à ce qui se passe sur notre planète, la tempête de... 

Crédits : Space Science Institute/ JPL-Calltech/ NASA

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Anneaux et petits satellites de glace

Entourée de son système d'anneaux, le plus abouti dans le système solaire, Saturne est facilement reconnaissable dans le ciel. Ces anneaux, d’une épaisseur moyenne d’une vingtaine de mètres environ, s'étendent de 6 630 à 120 700 kilomètres au-dessus de l'équateur de cette planète. Ils sont constitués de 93 p. 100 de glace d'eau, de près de 7 p. 100 de carbone amorphe et d’une poignée d'impuretés de composés organiques. Du plus proche de Saturne au plus éloigné, les anneaux sont appelés D, C, B, A, F, G et E. Le fait qu’ils soient encore brillants et peu épais suggère qu’ils sont jeunes. Les sillons creusés entre les anneaux ont été attribués dans la plupart des cas à la présence de petits satellites non connus auparavant. Une quinzaine de nouvelles petites lunes ont donc été découvertes lors de cette mission, portant le nombre total des satellites naturels à plus de soixante-deux.

Les nouvelles informations obtenues par Cassini sur les interactions et les échanges de matière entre les anneaux et les satellites saturniens constituent une percée significative dans notre compréhension du système saturnien et de la formation de ces objets.

Prométhée et les anneaux de Saturne

Photographie : Prométhée et les anneaux de Saturne

Cette image, prise le 30 juillet 2009 par l'orbiteur Cassini, à une distance d'environ 1,8 million de kilomètres de Saturne, montre les effets de Prométhée (point blanc), un des satellites naturels de cette planète, sur les anneaux saturniens. La gravité de ce petit satellite crée... 

Crédits : Space Science Institute/ JPL/ NASA

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Cassini a aussi démontré que ces satellites naturels, formant un système complexe autour de Saturne, sont loin d’être des petits corps glacés inertes. En effet, ils présentent des caractéristiques de resurfaçage (épanchements en surface de matériaux provenant de l’intérieur de ces corps) et de cryovolcanisme (au lieu de la lave, les volcans éjectent de l’eau, du méthane, de l’ammoniac ou d’autres éléments volatils) qui impliquent que ces surfaces sont jeunes et que les satellites sont bien actifs intérieurement – ou l’ont été, dans un passé récent. Cassini a exploré leurs paysages glacials, dévoilant de nombreux détails, résolvant des mystères de longue date (par exemple, la composition de leur surface ou leur source d’énergie) et révélant de nouvelles surprises : Japet, en plus de ses deux côtés d'une luminosité bien différente, possède une énorme crête d’une hauteur de vingt kilomètres s’étendant le long de son équateur ; Rhéa, plus lisse en surface, possède ses propres petits anneaux ; Hypérion, à l'aspect spongieux, est si poreux que les impacts ont laissé de nombreuses traces profondes sur sa surface.

En plus des investigations des différentes surfaces, Cassini a également découvert la présence de composés organiques (hydrocarbures principalement) dans les atmosphères de plusieurs satellites de Saturne (Titan, Encelade, Japet, Phoebé et Dioné), grâce à leurs signatures présentes dans les données obtenues avec divers instruments de Cassini.

Titan et Encelade

Les recherches combinées de Cassini et de Huygens dans le cas de Titan, mais aussi les survols très pr [...]

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Trajectoire du vaisseau spatial Cassini avant d’atteindre Saturne

Trajectoire du vaisseau spatial Cassini avant d’atteindre Saturne
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Vaisseau spatial Cassini

Vaisseau spatial Cassini
Crédits : Nasa/ JPL ; traduction : EUF

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Tempête sur Saturne

Tempête sur Saturne
Crédits : Space Science Institute/ JPL-Calltech/ NASA

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Prométhée et les anneaux de Saturne

Prométhée et les anneaux de Saturne
Crédits : Space Science Institute/ JPL/ NASA

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Athéna COUSTENIS, « CASSINI-HUYGENS (MISSION) », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 15 mai 2022. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/cassini-huygens-mission/