La magnétosphère de la Terre est une bulle relativement ronde et symétrique, presque parfaitement alignée avec l'axe de rotation de la planète. Celle de Saturne, elle, est loin d'être aussi bien structurée. En analysant des données de la sonde Cassini, des chercheurs ont découvert que cette enveloppe protectrice est fortement déformée et décentrée.
Une équipe internationale a passé au crible six années d'observations, visant à localiser avec précision une région nommée le "cusp". C'est à cet endroit que les lignes du champ magnétique plongent vers les pôles, canalisant les particules chargées du vent solaire dans l'atmosphère de la planète. Leur observation est claire: ce point d'entrée des lignes de champ n'est pas du tout aligné avec l'axe de rotation de Saturne. Vu depuis le Soleil, il est systématiquement décalé vers la droite.
Schéma comparant la position du "cusp" magnétique de Saturne avec celui de la Terre.
Crédit: SUSTech Deux phénomènes paraissent agir de concert pour expliquer cette configuration. D'une part, Saturne tourne à une vitesse exceptionnelle, réalisant un tour complet sur elle-même en un peu plus de dix heures. D'autre part, elle évolue dans un plasma dense, un gaz ionisé dont une bonne partie provient des gigantesques geysers de sa lune glacée Encelade. L'association de cette rotation rapide et de cet environnement chargé étire et déforme les lignes du champ magnétique, les entraînant sur le côté.
Cette découverte présente un intérêt majeur, notamment du fait de l'attention portée à Encelade. Ce satellite possède un océan d'eau liquide sous sa surface glacée, dont les panaches s'échappent dans l'espace. Et ce sont ces panaches qui expliqueraient en partie la forme de la magnétosphère de Saturne.
Encelade figure parmi les endroits les plus prometteurs du Système solaire pour y chercher des signes d'habitabilité, faisant d'elle une destination prioritaire pour une future mission spatiale. Un lien est maintenant établi entre forme de la magnétosphère de la planète et présence d'un satellite potentiellement habitable.
Ces mécanismes identifiés autour de Saturne pourraient être transposables à d'autres planètes. Leurs travaux, parus dans
Nature Communications, laissent penser que l'interaction entre le vent solaire et la magnétosphère pourrait obéir à des règles fondamentales. Cette étude fournit un point de référence utile pour mieux comprendre les environnements des géantes gazeuses, dont leurs satellites, qu'elles soient dans notre système ou en orbite autour d'autres étoiles.
Pour obtenir ces résultats, les scientifiques ont exploité les mesures de deux instruments de la sonde Cassini, avec 67 passages distincts à travers la zone du cusp entre 2004 et 2010. Ces données ont permis de modéliser le champ magnétique global de Saturne.