Ecoutez le chant de Saturne, enregistré par la sonde Cassini

Avant de mourir dans l’atmosphère de Saturne, la sonde Cassini a enregistré des ondes dans le plasma interplanétaire entre Saturne et ses anneaux et surtout la lune Encelade. Un groupe de chercheurs a traduit les fréquences de ces ondes sous forme audible, permettant en quelque sorte d’écouter le chant de Saturne.

« Le silence éternel de ces espaces infinis m’effraie. » Blaise Pascal écrirait-il toujours cette pensée existentielle s’il était né à l’ère de la radioastronomie et de l’exploration spatiale ? Nous ne le saurons jamais même si nous pouvons raisonnablement penser que oui. Toujours est-il qu’au pied de la lettre, nous savons aujourd’hui que ces espaces, peut-être infinis, sont en réalité bruyants, parcourus en tout sens par des ondes électromagnétiques et même des ondes gravitationnelles agitant le tissu de l’espace qu’elles font vibrer. Et pour ceux qui feraient remarquer que ces ondes ne sont en réalité pas des ondes sonores, ce que nous pouvons leur concéder, on rappellera tout de même que de telles ondes se sont formées et propagées au moment du Big Bang dans le plasma du jeune univers observable et que leur mémoire a été gardée par le rayonnement fossile.

Toujours est-il aussi qu’une équipe de planétologues spécialisés dans l’étude des plasmas interplanétaires et des magnétosphères de l’université de l’Iowa (États-Unis), celle-là même où a travaillé le célèbre James A. Van Allen, vient de mettre en ligne une vidéo permettant d’écouter ce que les philosophes grecs pourraient encore appeler un exemple de la musique des sphères (elle accompagne deux publications dans Geophysical Research Letters). En l’occurrence, il s’agit de la traduction dans le domaine sonore audible des ondes se propageant dans le plasma de la magnétosphère de Saturne, détectées et enregistrées par la défunte sonde Cassini, deux semaines avant sa fin programmée dans l’atmosphère de la géante gazeuse.

Cassini

Vue d’artiste de la sonde Cassini (Source : NASA/JPL).

Ces ondes sont le résultat d’interactions magnétohydrodynamiques (MHD) entre Saturne et sa lune Encelade (et aussi ses anneaux) et donc, comme on va le voir, entre les champs électromagnétiques et les ions constituant le plasma interplanétaire, étudiés à l’aide de l’instrument Radio Plasma Wave Science (RPWS) qui était à bord de Cassini. On peut concevoir ces interactions comme si une sorte de circuit électrique complexe existait entre ces deux astres entre lesquels des courants de charges et d’énergie feraient le va-et-vient. Les ondes radio dans le plasma produites par ces phénomènes sont parentes de celles observées autour de la Terre dans sa ionosphère et sa magnétosphère, notamment en relation avec les aurores polaires.

Il s’agit aussi, entre autres, de manifestations de l’existence des fameuses ondes d’Alfvén, découvertes par le prix Nobel de physique suédois Hannes Alfvén en couplant les équations de Maxwell de l’électromagnétisme avec les équations de Navier-Stokes de l’hydrodynamique.

Pour lui, la gravitation n’était pas le seul moteur des phénomènes astrophysiques et cosmogoniques. Il fallait impérativement prendre en compte les champs magnétiques et la physique des plasmas en utilisant les lois de la magnétohydrodynamique (voir le MOOC de l’Observatoire de Paris à ce sujet). C’est d’ailleurs à Alfvén lui-même que l’on doit, en 1942, le nom de cette discipline scientifique qui décrit le comportement d’un fluide conducteur de courant électrique (liquide ou gaz ionisé) en présence de champs électromagnétiques.

Contrairement aux ondes sonores où sont présentes des variations de pression et de densité au sein des milieux dans lesquels elles se propagent, les ondes d’Alfvén dans un plasma de particules chargées plongées dans un champ magnétique reposent sur des déformations des lignes de champ magnétique (voir la vidéo ci-dessus). On parle d’ailleurs d’ondes de torsions. La prédiction de l’existence de ces ondes a été confirmée en laboratoire dès 1949 par Lundquist, à partir d’études portant sur du mercure plongé dans un champ magnétique.

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.

Publicités

Répondre

Entrez vos coordonnées ci-dessous ou cliquez sur une icône pour vous connecter:

Logo WordPress.com

Vous commentez à l'aide de votre compte WordPress.com. Déconnexion /  Changer )

Photo Google

Vous commentez à l'aide de votre compte Google. Déconnexion /  Changer )

Image Twitter

Vous commentez à l'aide de votre compte Twitter. Déconnexion /  Changer )

Photo Facebook

Vous commentez à l'aide de votre compte Facebook. Déconnexion /  Changer )

Connexion à %s

Ce site utilise Akismet pour réduire les indésirables. En savoir plus sur la façon dont les données de vos commentaires sont traitées.