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Une gigantesque tempte observe en profondeur sur Saturne | ESO France

eso1116fr — Communiqu de presse scientifique

Une gigantesque tempte observe en profondeur sur Saturne

19 mai 2011

Le trs grand tlescope de lESO (VLT) a fait quipe avec la sonde Cassini de la NASA pour tudier de manire bien plus dtaille que jamais une rare tempte situe dans latmosphre de la plante Saturne. Cette nouvelle tude, ralise par une quipe internationale, sera publie cette semaine dans le journal Science.

Latmosphre de Saturne apparait habituellement tranquille et calme. Toutefois, une fois par anne saturnienne (trente annes terrestres), alors que le printemps arrive sur lhmisphre nord de la plante gante, quelque chose sagite profondment en dessous des nuages et conduit une spectaculaire et importante perturbation de la plante (eso9014).

La dernire tempte de ce type a tout dabord t dtecte en dcembre 2010 par les instruments radio et plasma de la sonde Cassini de la NASA [1], en orbite autour de la plante, et a galement t suivie par des astronomes amateurs. Elle a maintenant t tudie en dtail avec la camra infrarouge VISIR [2] du VLT (Very Large Telescope) de lESO conjointement avec des observations de linstrument CIRS [3] de la sonde Cassini.

Cest seulement la sixime de ces gigantesques temptes avoir t repre depuis 1876. Cest la toute premire avoir t tudie dans linfrarouge thermique pour observer les variations de temprature dans cette tempte saturnienne- et la premire avoir t observe par une sonde en orbite.

Cette perturbation situe dans lhmisphre nord de Saturne a engendr une gigantesque, violente et complexe ruption de nuages brillants, qui sest propage pour encercler la plante dans son ensemble, explique Leigh Fletcher (Universit dOxford, Royaume-Uni), premier auteur de cette nouvelle tude. Avec le VLT et Cassini en train dنtudier cette tempte en mme temps nous avons eu la chance exceptionnelle de pouvoir resituer les observations de Cassini dans leur contexte. Les prcdentes tudes de ces temptes ont juste pu utiliser la rflexion de la lumire solaire, mais cette fois, en observant le rayonnement infrarouge thermique pour la premire fois, nous avons pu dvoiler des rgions caches de latmosphre et mesurer les changements rellement substantiels de tempratures ainsi que des vents lis cet vnement.

La tempte a d se former en profondeur dans des nuages deau o un phnomne semblable un orage a conduit la cration dun panache de vapeur: exactement comme lair chaud monte dans une pice chauffe, cette masse de gaz s'est dveloppe vers le haut et a transperc la haute atmosphre de Saturne habituellement sereine. Ces normes perturbations interagissent avec les vents qui se dplacent dest en ouest et provoquent dimportants changements de temprature trs haut dans latmosphre.

Nos nouvelles observations montrent que la tempte a un effet important sur latmosphre, en transportant de lنnergie et de la matire sur de grandes distances. Elle modifie les vents atmosphriques crant des courants sinueux et formant des tourbillons gants et perturbe la lente volution des saisons de Saturne, ajoute Glenn Orton (Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, USA), un autre membre de lنquipe.

Quelques unes de ces structures inattendues que lon voit sur cette nouvelle image de VISIR ont t appeles balises stratosphriques. Ce sont de forts changements de temprature, hauts dans latmosphre de Saturne (250-300 km au dessus des nuages de la basse atmosphre) qui montrent quel point les effets de la tempte sنtendent haut dans latmosphre. La temprature dans la stratosphre de Saturne se situe normalement autour de -130 degrs Celsius cette saison, mais les mesures au niveau des balises sont de 15 20 degrs Celsius suprieures.

Les balises sont totalement invisibles dans la lumire rflchie du Soleil, mais elles peuvent clipser lنmission du reste de la plante dans linfrarouge thermique dtecte par VISIR. Elles nont jamais t dtectes avant et de ce fait, les astronomes ne sont pas srs quil sagisse de structures habituelles dans les temptes de ce type.

Nous avons eu la chance davoir du temps dobservation programm au dbut de lanne 2011, que l'ESO nous a permis d'avancer, de telle sorte que nous avons pu observer la tempte aussi tt que possible. Nous avons galement eu la chance que linstrument CIRS de Cassini ait pu observer la tempte au mme moment. Nous avons ainsi des images du VLT et de la spectroscopie de Cassini pour comparer, conclut Leigh Fletcher. Nous allons continuer observer cet vnement qui se produit une fois par gnration.

Notes

[1] La mission Cassini-Huygens est un projet coopratif de la NASA, de lAgence Spatiale Europenne (ESA) et de lAgence Spatiale Italienne. Le Jet Propulsion Laboratory de la NASA situ Pasadena en Californie, une division du California Institute of Technology, pilote la mission pour le compte de la Direction des missions scientifiques de la NASA Washington DC.

[2] VISIR est le spectromtre et limageur du VLT pour linfrarouge moyen. VISIR a t construit par le CEA/DAPNIA/SAP et NFRA/ASTRON.

[3] CIRS, pour Composite Infrared Spectrometer, est un des instruments de Cassini. CIRS analyse le rayonnement de la chaleur et est capable de discerner la composition dun objet.

Plus d'informations

Cette recherche a t prsente dans un article publi dans la revue Science du 19 mai 2011.

Lنquipe est compose de Leigh N. Fletcher (University of Oxford, Royaume Uni), Brigette E. Hesman (University of Maryland, USA), Patrick G.J. Irwin (University of Oxford), Kevin H. Baines (University of Wisconsin-Madison, USA), Thomas W. Momary (Jet Propulsion Laboratory (JPL), Pasadena, USA), A. Sanchez-Lavega (Universidad del Pas Vasco, Bilbao, Espagne), F. Michael Flasar (NASA Goddard Space Flight Center (GSFC), Maryland, USA), P.L. Read (University of Oxford, Royaume Uni), Glenn S. Orton (JPL), Amy Simon-Miller (GSFC), Ricardo Hueso (Universidad del Pas Vasco), Gordon L. Bjoraker (GSFC), A. Mamoutkine (GSFC), Teresa del Rio-Gaztelurrutia (Universidad del Pas Vasco), Jose M. Gomez (Fundacion Esteve Duran, Barcelona, Espagne), Bonnie Buratti (JPL), Roger N. Clark (US Geological Survey, Denver, USA), Philip D. Nicholson (Cornell University, Ithaca, USA), Christophe Sotin (JPL).

LESO - lObservatoire Europen Austral - est la premire organisation intergouvernementale pour lastronomie en Europe et lobservatoire astronomique le plus productif au monde. LESO est soutenu par 14 pays : lAllemagne, lAutriche, la Belgique, le Danemark, lEspagne, la Finlande, la France, lItalie, les Pays-Bas, le Portugal, la Rpublique Tchque, le Royaume-Uni, la Sude et la Suisse. LESO conduit dambitieux programmes pour la conception, la construction et la gestion de puissants quipements pour lastronomie au sol qui permettent aux astronomes de faire dimportantes dcouvertes scientifiques. LESO joue galement un rle de leader dans la promotion et lorganisation de la coopration dans le domaine de la recherche en astronomie. LESO gre trois sites dobservation uniques, de classe internationale, au Chili : La Silla, Paranal et Chajnantor. Paranal, lESO exploite le VLT Very Large Telescope , lobservatoire astronomique observant dans le visible le plus avanc au monde et VISTA, le plus grand tlescope pour les grands relevs. LESO est le partenaire europen dALMA, un tlescope astronomique rvolutionnaire. ALMA est le plus grand projet astronomique en cours de ralisation. LESO est actuellement en train de programmer la ralisation dun tlescope europen gant lE-ELT- qui disposera dun miroir primaire de 42 mtres de diamtre et observera dans le visible et le proche infrarouge. LE-ELT sera lيil tourn vers le ciel le plus grand au monde.

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Ce texte est une traduction du communiqu de presse de l'ESO eso1116.
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A propos du communiqu de presse

Communiqu de presse N:eso1116fr
Nom:Saturn
Type:• Solar System : Planet : Type : Gas Giant
• Solar System : Planet : Feature : Atmosphere : Storm
Facility:Very Large Telescope
Science data:2011Sci...332.1413F

Images

Huge storm on Saturn observed by ESO's Very Large Telescope
Huge storm on Saturn observed by ESO's Very Large Telescope
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