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Connection électrique Saturne-Encelade




Il y a bien un circuit électrique entre Saturne et la Lune mystérieuse Encelade.


Encelade est le sixième satellite de Saturne par la taille (500 km de diamètre) et le quatorzième par son éloignement.
Sa géologie très complexe liée à des marées telluriques induites par la forte attraction de sa planète mère géante, provoque des phénomènes inexplicables :  la sonde Cassini a observé des fantastiques geysers de glace qui pourraient indiquer la présence d’eau liquide sous la surface.
Certains scientifiques avancent que les trois ingrédients de la vie (eau, température et molécules organiques) existeraient sur Encelade.


Le courant passe entre Saturne et sa Lune : Encelade. Crédit image : NASA



On découvre aujourd’hui une autre caractéristique de cet astre mystérieux :


La représentation d’artiste ci-dessus montre un impact brillant de lumière ultraviolette près du pôle nord de Saturne représentant la connexion électromagnétique entre Saturne et sa lune Encelade. L’empreinte et les lignes de champ magnétique ne sont pas visibles à l’œil nu, mais ont été détectées par l’ imageur spectrographique ultraviolet ainsi que par les instruments de mesure de champs et de particules se trouvant à bord du vaisseau spatial Cassini (de la NASA).
L’empreinte, nouvellement découverte par Cassini, marque la présence d’un circuit électrique qui relie Saturne avec Encelade et qui accélèrerait les électrons et les ions le long des lignes du champ magnétique.
Dans cette image, l’empreinte est repérée par le rectangle blanc sur Saturne, les lignes de champ magnétique sont en blanc et violet.

On peut voir au-dessus d’Encelade une section transversale du flux magnétique entre la lune et la planète. Ce modèle de protons énergétiques a été détectée par l’instrument d’imagerie magnétosphérique (MIMI) de Cassini le 11 août 2008.

La couronne lumineuse de couleur orange près du pôle nord de Saturne est causée  par le même phénomène que les aurores polaires visibles et bien connues de Saturne :  des électrons énergétiques plongent dans l’atmosphère de la planète. Toutefois, «l’empreinte» d’Encelade n’est pas connectée à ces aurores autour des pôles de Saturne.

Le spectromètre plasma de Cassini a complété les données de MIMI, avec la détection de l’alignement du champ de faisceaux d’électrons dans la zone.
Une équipe de scientifiques a analysé les données des particules chargées et a conclu que les faisceaux d’électrons possédaient un flux d’énergie suffisante pour générer un niveau détectable d’émission de l’activité aurorale de Saturne. Les coordonnées des entrées de ces impacts de champs magnétiques ont été fournies à l’équipe du spectrographe ultraviolet de Cassini et le 26 août 2008, l’équipe a obtenu des images d’empreintes aurorales dans l’hémisphère nord de Saturne.

La signature aurorale nouvellement découverte  mesurait environ 1200 km dans le sens de la longitude et de moins de 400 kilomètres en latitude, couvrant une superficie comparable à celle de la Californie ou la Suède. Elle était située à environ 65 degrés de latitude nord.

Dans les parties de l’image les plus brillantes l’empreinte génère une intensité de lumière ultraviolette d’environ 1,6 kilorayleighs, beaucoup moins que les anneaux d’aurores polaires de Saturne. Ceci est comparable à l’aurore de plus faible luminosité visible sur Terre sans télescope dans le spectre de la lumière visible. Les scientifiques n’ont pas encore trouvé de traces d’empreintes magnétiques correspondant à l’extrémité sud de la ligne de champ magnétique.

Les étoiles de fond ainsi que les images de Saturne et Encelade sont en fausses couleurs  et ont été obtenus par le sous-système d’imagerie de Cassini sciences.




Abstract :

Electrical Circuit Between Saturn and Enceladus

This artist’s concept shows a glowing patch of ultraviolet light near Saturn’s north pole that occurs at the « footprint » of the magnetic connection between Saturn and its moon Enceladus. The footprint and magnetic field lines are not visible to the naked eye, but were detected by the ultraviolet imaging spectrograph and the fields and particles instruments on NASA’s Cassini spacecraft. The footprint, newly discovered by Cassini, marks the presence of an electrical circuit that connects Saturn with Enceladus and accelerates electrons and ions along the magnetic field lines. In this image, the footprint is in the white box marked on Saturn, with the magnetic field lines in white and purple.

A larger white square above Enceladus shows a cross-section of the magnetic field line between the moon and the planet. This pattern of energetic protons was detected by Cassini’s magnetospheric imaging instrument (MIMI) on Aug. 11, 2008.

The patch near Saturn’s north pole glows because of the same phenomenon that makes Saturn’s well-known north and south polar auroras glow: energetic electrons diving into the planet’s atmosphere. However, the « footprint » is not connected to the rings of auroras around Saturn’s poles (shown as an orange ring around the north pole in this image).

The Cassini plasma spectrometer complemented the MIMI data, with detection of field-aligned electron beams in the area. A team of scientists analyzed the charged particle data and concluded that the electron beams had sufficient energy flux to generate a detectable level of auroral emission at Saturn. Target locations were provided to Cassini’s ultraviolet imaging spectrograph team. On Aug. 26, 2008, the spectrograph obtained images of an auroral footprint in Saturn’s northern hemisphere.

In the brightest image the footprint shone with an ultraviolet light intensity of about 1.6 kilorayleighs, far less than the Saturnian polar auroral rings. This is comparable to the faintest aurora visible at Earth without a telescope in the visible light spectrum. Scientists have not yet found a matching footprint at the southern end of the magnetic field line.

The background star field and false color images of Saturn and Enceladus were obtained by Cassini’s imaging science subsystem.

The Cassini-Huygens mission is a cooperative project of NASA, the European Space Agency and the Italian Space Agency. NASA’s Jet Propulsion Laboratory, a division of the California Institute of Technology in Pasadena, Calif. manages the mission for NASA’s Science Mission Directorate, Washington, D.C. The ultraviolet imaging spectrograph team is based at the University of Colorado, Boulder. The magnetospheric imaging team is based at the Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory, Laurel, Md. The Cassini plasma spectrometer team is based at the Southwest Research Institute, San Antonio, Texas.





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