En utilisant une caméra innovante sur le vaisseau spatial Cassini de la NASA, les scientifiques ont capturé des images d'une ceinture de rayonnement à l'intérieur des anneaux de Saturne et ont l'image la plus claire à ce jour de la magnétosphère géante de la planète, selon un rapport de milieu d'année du vaisseau spatial publié aujourd'hui dans la revue Science .
Le vaisseau spatial Cassini est entré sur l'orbite de Saturne en juillet 2004, donnant le coup d'envoi d'une étude de quatre ans sur la sixième planète vue du soleil. Parmi les 12 instruments scientifiques du vaisseau spatial, on trouve le Magnetospheric Imaging Instrument (MIMI) - développé par le Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory (APL) - que les scientifiques utilisent pour étudier l'environnement des particules chargées énergétiques à Saturne et obtenir des images de la planète annelée. magnétosphère.
«Chaque fois que nous pilotons un nouvel instrument dans l'espace, il révèle de nouvelles perspectives sur n'importe quel objet que nous étudions», explique le Dr Stamatios (Tom) Krimigis, chercheur principal pour l'expérience MIMI, de l'APL.
Cette fois, dit Krimigis, l'instrument MIMI a permis aux scientifiques de «visualiser l'invisible» - de «voir» le plasma et les ceintures de rayonnement dans l'environnement de Saturne sur une image; découvrir que les ceintures sont plus intenses du côté nocturne de la planète; qu'il existe une ceinture de rayonnement inattendue à l'intérieur de l'anneau «D», le quatrième anneau majeur le plus proche de la haute atmosphère ténue de la planète; et qu'il existe une soupe virtuelle d'ions qui dérivent de la dissociation de l'eau, très probablement en raison du rayonnement impactant les anneaux.
Ces images ont été capturées lors de l'insertion de l'orbite de Saturne avec la caméra ionique et neutre de MIMI (INCA), qui mesure la distribution tridimensionnelle, les vitesses et la composition approximative des ions magnétosphériques et interplanétaires pour les régions dans lesquelles les flux d'ions énergétiques sont très faibles. Il fournit également une vue globale de l'émission neutre énergétique des plasmas chauds dans la magnétosphère saturnienne, mesurant la composition et les vitesses de ces neutres énergétiques pour chaque pixel d'image.
«En détectant diverses particules énergétiques et en les différenciant en fonction de l'énergie et de la masse, la caméra est capable d'obtenir des images à distance de la distribution mondiale de ces particules», explique le Dr Donald Mitchell de l'APL, qui dirige l'équipe scientifique de la caméra.
"En utilisant INCA, nous avons également découvert une ceinture de rayonnement dans un endroit où aucun vaisseau spatial ne peut aller - à l'intérieur des anneaux de la planète", explique le Dr Ed Roelof d'APL, un co-enquêteur de l'équipe MIMI. «Nous n'avons jamais su que cette ceinture existait, mais nous l'avons vue et avons pu déterminer certaines de ses propriétés et caractéristiques.»
Les propriétés des principales ceintures de rayonnement sont peut-être parmi les plus importantes des découvertes, explique le Dr Doug Hamilton de l'Université du Maryland, College Park, qui a dirigé l'équipe d'instruments mesurant la composition. "Il se compose principalement d'oxygène et de produits aquatiques", dit-il. «C'est probablement le résultat du bombardement des anneaux de la planète et des lunes glacées par le rayonnement piégé dans le champ magnétique de Saturne. Et par ce bombardement, l'eau est libérée et elle se charge. »
Selon Krimigis, la capacité de visualiser la magnétosphère d'une planète permettra aux scientifiques de mieux surveiller la météo spatiale. "Cela bénéficiera à la science et, dans le cas de la Terre, pourrait conduire à des prévisions météorologiques spatiales qui avertiront à l'avance des tempêtes électromagnétiques, qui dans le passé ont perturbé les communications et paralysé les réseaux électriques."
En plus de Krimigis, Mitchell et Roelof, membres de l'équipe de recherche à APL et co-auteurs de l'article scientifique, «Dynamique de la magnétosphère de Saturne de MIMI pendant l'insertion orbitale de Cassini», incluent Stefano Livi, Barry Mauk, Christopher Paranicas, Pontus Brandt, Andrew Cheng, Teck Choo, John Hayes, Stephen Jaskulek, Edwin Keath, Martha Kusterer, David LaVallee, Richard McEntire, Joachim Saur, Franklin Turner et Donald Williams.
La mission Cassini-Huygens est un projet coopératif de la NASA, de l'ESA et de l'Agence spatiale italienne. Le Jet Propulsion Laboratory, une division du California Institute of Technology à Pasadena, gère la mission de la NASA. L'équipe MIMI comprend des enquêteurs et l'expertise d'APL; l'Université du Maryland, College Park; Université du Kansas, Lawrence; Université de l'Arizona, Tucson; Laboratoires Bell, Murray Hill, N.J .; l'Institut Max Planck pour la recherche sur les systèmes solaires, Lindau, Allemagne; et le Centre d’Étude Spatiale des Rayonnements à Toulouse, France.
Source d'origine: communiqué de presse de JHU
