Saturne infrarouge, photographié par James Webb

Le télescope spatial James Webb capture de superbes images infrarouges de la planète géante aux anneaux

L’astronome Rafael Bachiller nous révèle dans cette série les phénomènes les plus spectaculaires du Cosmos. Sujets de recherche palpitants, aventures astronomiques et actualités scientifiques sur l’Univers analysés en profondeur.

le télescope spatial James Webb a capturé une image de Saturne dans l’infrarouge qui nous montre une facette inconnue et surprenante du géant des anneaux.

haute atmosphère

Parmi les nombreuses tâches qui ont été confiées au télescope Webb figurent les observations des planètes de notre système solaire. Lorsque vous travaillez dans l’infrarougece télescope nous a déjà offert des images insolites, par exemple, de Jupiter avec ses aurores et de uranus avec ses anneaux. C’est maintenant au tour de Saturne.

L’image rendue publique récemment a été prise dans un filtre infrarouge monochromatique centré à 3,23 microns de longueur d’onde, caractéristique du méthane. Le disque de la planète apparaît assez sombre, indiquant une forte teneur en méthane dans la haute atmosphère, un composé qui absorbe cette longueur d’onde de lumière que la planète reçoit du Soleil.

L’hémisphère nord de la planète apparaît un peu plus lumineux que l’hémisphère sud en raison des différences saisonnières auxquelles vous pourriez vous attendre : c’est l’été au nord, tandis que l’hémisphère sud est à la fin de l’hiver. Cependant, une profonde obscurité est observée au pôle nord dont on ne sait pas à quoi elle est due.

On observe également un net éclaircissement vers le limbe, suggérant qu’à très haute altitude, le méthane absorbe non seulement la lumière, mais émet également un certain rayonnement, très probablement dû à un phénomène de fluorescence (lumière réémise après absorption).

Ce que cette image infrarouge ne montre pas, ce sont les bandes horizontales caractéristiques visibles qui nous sont familières sur les photographies prises dans le domaine optique. Ces bandes suivent les lignes de latitude constante de la planète et sont dues à des zones nuageuses dans les couches profondes de l’atmosphère.

anneaux

Dans l’image infrarouge, lLes anneaux glacés de Saturne apparaissent très brillants, confirmant qu’ils ne contiennent pas de méthane dans leur composition. Le fort contraste entre les anneaux et le disque sombre est ce qui donne à l’image Webb son aspect inhabituel. Saturne a dix anneaux connus, et dans cette image il est possible de voir des détails fins dans les trois principaux du système (A, B et C). Ces trois anneaux totalisent une largeur de 275 000 kilomètres (équivalent aux trois quarts de la distance Terre-Lune), l’anneau F est beaucoup plus fin et plus pâle, mais on le voit aussi très clairement sur la nouvelle image.

Les anneaux sont constitués de essaims de rochers et de morceaux de glace, ces fragments ont des tailles très différentes : d’un grain de sable à une montagne terrestre. L’une des caractéristiques les plus surprenantes des anneaux est qu’ils sont extrêmement fins : leur épaisseur verticale est d’à peine un kilomètre. Autrement dit, si l’on considère le rapport de leur épaisseur à leur largeur, en proportion les anneaux s’avèrent beaucoup plus fins qu’une lame de rasoir.

La ligne de partage de Cassini, qui sépare les anneaux A et B, mesure environ 4 800 kilomètres de large, tandis que la ligne de partage d’Encke, un espace annulaire au sein de l’anneau A, n’a que 325 kilomètres de large.

Remède

Trois des lunes de Saturne – Dioné, Enclado et Téthys – sont également clairement visibles sur le côté gauche de la nouvelle image infrarouge. Cependant, ce ne sont pas les plus grosses lunes de la planète géante, les plus grosses – Titan, Rhéa et Ipetus – ne sont pas observables sur cet instantané. Rappelons que 83 lunes sont déjà connues à Saturne

Le même télescope Webb a récemment été utilisé pour observer l’une des plus intéressantes de ces lunes : Enclado, du pôle sud duquel émergent d’immenses geysers de vapeur d’eau. Les résultats ont été publiés dans Nature et l’article peut être consulté dans ce lien . Les panaches atteignent une hauteur d’environ 10 000 kilomètres au-dessus de la surface de l’Enclado, soit environ vingt fois le diamètre de la lune. Une partie du matériau de ces panaches alimente l’anneau E de Saturne.

Nasa annonce que Webb a déjà pris des images plus profondes de l’ensemble du système de Saturne, y compris ses lunes et ses anneaux. Les détails des anneaux les plus faibles et des satellites mineurs devraient apparaître sur ces images. Ainsi, les images que nous montrons ici ne représentent qu’un petit avant-goût de ce qui est à venir.

raphaël célibataire est directeur de Observatoire astronomique national (Institut Géographique National) et universitaire de la Académie royale des médecins d’Espagne.