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Des marées qui font jaillir des geysers

20/09/2012

Une équipe internationale menée comportant des chercheurs du Service d'Astrophysique de l'Irfu a mis en évidence de petites accélérations associées aux effets de marées produits par chacun des satellites sur Saturne. Ces effets de marées s'avèrent dix fois plus forts que prévu, expliquant probablement l'origine des geysers observés par la mission Cassini sur le satellite Encelade. Ces résultats ébranlent certaines de nos connaissances concernant Saturne et ses satellites, telles que les mécanismes physiques en action à l'intérieur de la planète ou encore le processus de formation même des satellites.

Les satellites subissent un effet de marées qui leur fait prendre une forme ellipsoïdale, un peu comme celle d'un ballon de rugby. En pratique, ils se déforment avec un certain retard, car ils dissipent une partie de l'énergie de déformation sous forme de chaleur. Du fait de ce décalage les satellites de Saturne vont s'éloigner de leur planète, décélérant ainsi sur leur orbite. En utilisant des observations astrométriques allant de 1886 à 2009, les chercheurs du groupe Encelade ont ainsi réussi à quantifier la décélération orbitale de quatre des huit principaux satellites de Saturne. Et ils ont eu la surprise de constater que la valeur obtenue était dix fois supérieure à celle attendue.

Pour le groupe Encelade, des effets de marées aussi puissants ont des implications directes pour la formation des satellites de Saturne. Les anneaux de Saturne eux-mêmes pourraient être les progéniteurs des satellites situés jus+qu'à l'orbite de Rhéa (le cinquième satellites en distance). En particulier, les anneaux s'étalant lentement au cours de l'histoire du Système solaire auraient donné progressivement naissance, à leur bord externe, à de nouveaux satellites.

Ce nouveau scénario de formation explique le fait que les masses des satellites de Saturne situés jusqu'à l'orbite de Titan sont d'autant plus importantes que ceux-ci étaient éloignés de leur planète. En effet, l'anneau de Saturne devient moins massif à mesure qu'il forme de nouveaux satellites. Il crée ainsi des satellites de masse de plus en plus faible, pendant que les satellites plus massifs ont eu le temps de migrer vers l'extérieur.

Un tel travail démontre l'importance d'une recherche pluridisciplinaire en proposant une nouvelle vision du système de Saturne dans sa globalité, et il aura sans doute des conséquences importantes sur notre compréhension des systèmes exoplanétaires.

 
 

Pour en savoir plus :

L'actualité complète sur le site de l'Irfu

Numéro de juin 2012 de The Astrophysical Journal

Numéro de juin 2012 de Astronomy & Astrophysics

numéro de décembre 2011 de la revue Icarus.