Après Jupiter, Saturne

Des aurores polaires une nouvelle fois observées.

Le Laboratoire de physique atmosphérique et planétaire (LPAP-ULg) avait déjà fait parler de lui en 2001, grâce à ses observations inédites d'aurores sur Jupiter. Voilà qu'il remet le couvert avec Saturne en point de mire. La planète aux célèbres anneaux déploie également un magnifique jeu de lumières aurorales. Pour les étudier, pas moins de 17 orbites d'observation lui ont été réservées sur le télescope spatial Hubble en janvier dernier !

Les aurores peuvent avoir des origines diverses. Celles qui se produisent sur Terre naissent de l'interaction de notre atmosphère avec le vent solaire. Ce dernier est constitué de particules chargées qui résultent de l'évaporation de la couronne solaire dans l'espace. Sur Jupiter, c'est l'interaction magnétique entre la planète et son satellite volcanique Io, le plus actif du système solaire, qui est responsable des aurores joviennes. Qu'en est-il sur Saturne ?

Observations liégeoises

« Durant notre campagne d'observation, l'activité aurorale sur Saturne est passée d'une période calme à une période très active, précise le géophysicien Denis Grodent du LPAP, encore excité par la réception récente des clichés . Une vaste gamme de manifestations spécifiques est ainsi couverte . Sur nos images, l'émission aurorale principale apparaît sous forme d'un anneau pratiquement à l'endroit prévu. Mais des taches lumineuses inattendues à l'intérieur de cet ovale dévoilent la complexité du phénomène qui se produit sur Saturne.» D'après les modèles théoriques, la principale origine de ces aurores serait le vent solaire, comme sur notre planète bleue.  

Mais nos Liégeois ont plus d'un tour dans leur sac : ils font partie d'une équipe internationale qui dispose des données acquises par la sonde Cassini. Lancée en 1997, celle-ci fait route vers Saturne qu'elle atteindra finalement en juillet prochain. En janvier, alors que le télescope Hubble scrutait la formation d'aurores sur Saturne, elle enregistrait le comportement du vent solaire qui approchait la planète géante.

La comparaison entre les observations de Hubble et les mesures de Cassini devrait lever le voile sur l'origine des émissions aurorales de Saturne. « Nous avons déjà trouvé une corrélation pratiquement parfaite entre les propriétés du vent solaire qui balaye Saturne et les aurores observées par Hubble , révèle Denis Grodent . En particulier, Cassini a détecté une onde de choc associée à un sursaut solaire. Quasi au même moment, Hubble a observé un phénomène surprenant sur Saturne : toute l'émission aurorale s'est concentrée en une toute petite région. Nos corrélations confirment les modèles théoriques : le vent solaire serait la principale source d'énergie des émissions aurorales sur Saturne. Mais il faudra du temps pour détailler les données obtenues dont l'interprétation n'est pas encore évidente… Il a fallu quatre ans pour analyser la totalité des observations de Jupiter… »

Indispensable Hubble

La lumière du Soleil réfléchie par les planètes noie l'émission aurorale dans le domaine des longueurs d'onde visibles. Les observations optimales de l'aurore doivent se faire dans l'ultraviolet. «  Hubble est actuellement le seul instrument spatial qui travaille dans l'ultraviolet et qui ne soit pas tourné vers la Terre , précise Denis Grodent. Il n'y a qu'avec lui qu'on pouvait recueillir des images d'aurores d'une telle qualité » . Hubble a en effet dévoilé des détails de 150 km sur Saturne alors que 1,2 milliard de km nous séparent actuellement de la planète !

Malgré une qualité moindre, d'autres gammes de longueurs d'onde peuvent apporter leur lot d'informations. Dans les prochains mois, Denis Grodent et ses collègues espèrent ainsi compléter leur étude avec de nouvelles observations dans l'ultraviolet avec Hubble, mais aussi dans l'infrarouge, avec le Very Large Telescope au Chili, et dans le domaine des rayons X, avec le télescope spatial Chandra. Des instruments à la mesure de leurs ambition.

Elisa Di Pietro.