Saturne : pourquoi son champ magnétique est-il si étrange ?

La sonde Cassini est maintenant si proche de Saturne qu’elle peut enfin cartographier avec précision le champ magnétique de cette planète. Les données sont surprenantes, en contradiction avec ce que prédisent les modèles classiques.

Depuis la fin du mois d’avril 2017, la sonde Cassini effectue chaque semaine des missions casse-cou qui la conduisent sur des orbites frôlant l’atmosphère de Saturne et, surtout, ses anneaux. Avant le « grand final » du 15 septembre 2017 qui verra Cassini plonger définitivement dans les entrailles de la géante gazeuse, ces orbites rapprochées vont permettre à la NASA de glaner de précieuses informations supplémentaires sur les mondes saturniens.

Le champ de gravité et le champ magnétique de Saturne seront nettement mieux connus. Cela devrait, en retour, nous permettre de mieux contraindre les modèles de l’intérieur de cette planète. Cela n’était pas possible auparavant car Cassini était prudemment maintenue sur des orbites éloignées, pour éviter, par exemple, une collision avec un fragment des anneaux de Saturne (il était difficile d’évaluer ce risque).

Saturne Cassini 19/07/2013

Saturne vue par Cassini le 19/07/2013 (Source : NASA/JPL/Space Science Institute)

Les premières données collectées depuis mai sont cependant déjà analysées par les planétologues, et la NASA vient de faire savoir qu’elles contenaient une énigme. La composante principale du champ magnétique de Saturne est « dipolaire » : elle ressemble à celle d’une barre aimantée, comme c’est le cas avec le champ magnétique de la Terre. Pourtant, il demeure impossible de mesurer un écart entre l’inclinaison de l’axe du champ magnétique de Saturne et celle de son axe de rotation (la différence doit être très inférieure à 0,06°) ! Or, ce n’est pas ce qui est observé dans le cas de la Terre, où le nord géographique ne coïncide pas du tout avec le nord magnétique : les axes font des angles de 15° environ. Dans le cas de la Terre, cette différence est relativement bien comprise par les géophysiciens grâce à la théorie de la géodynamo (ou, plus exactement, elle est nécessaire à son fonctionnement).

Dans le cas de Saturne, cette différence est mystérieuse. Il faudra peut-être remettre en cause profondément la façon dont la géante génère son champ magnétique alors que la théorie de l’effet dynamo fonctionne très bien pour comprendre l’origine du champ magnétique de la Terre, tout comme celui du Soleil. Il est vrai que l’on ne sait pas encore très bien ce qui se passe dans le cœur de la géante gazeuse, où les pressions sont telles que l’hydrogène et l’hélium finissent par devenir liquides (voire solide, métallique et supraconducteur dans le cas de l’hydrogène).

Curieusement, les données concernant le champ de gravité de Saturne suggèrent également que les modèles standard de l’intérieur de la planète ne sont pas corrects. Il y a donc probablement quelque chose que nous ne comprenons vraiment pas.

Source : Futura-Sciences

Vous pouvez consulter, sur le site d’Archipel des Sciences, les expositions « Initiation à l’astronomie » et « Promenade spatiale au fil des ondes« , ainsi que la page Astronomie/Physique.

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