Qu’est-ce qu’il y a à l’intérieur de la planète Saturne ? Grâce à une nouvelle méthode basée sur l’étude des vibrations au niveau de ses anneaux, des scientifiques ont pu déterminer le processus qui a lieu à l’intérieur de la planète. Ils ont aussi découvert que le noyau de Saturne était en fait « pelucheux » et non pas solide comme celui de la Terre. Le noyau de la planète gazeuse semble être constitué d’une sorte de « soupe » faite de roche, de glace et de fluides métalliques, et cela affecte son champ de gravité.
Les scientifiques ont utilisé les données collectées lors de la mission Cassini de la NASA pour réaliser cette nouvelle étude. Cassini a orbité autour de Saturne et ses lunes pendant 13 ans entre 2004 et 2017. En 2013, les données ont montré pour la première fois que l’anneau interne de Saturne, dénommé l’anneau D, ondule et tourbillonne d’une manière ne pouvant pas être entièrement expliquée par l’influence gravitationnelle des lunes. Les chercheurs ont donc étudié en détail les mouvements des anneaux de Saturne pour en savoir plus sur ce qu’il se passait à l’intérieur.
Selon Jim Fuller, professeur assistant en astrophysique théorique à Caltech et co-auteur de l’article, ils ont utilisé les anneaux de Saturne comme un sismographe géant pour mesurer les oscillations à l’intérieur de la planète. Il a ajouté que c’était la première fois qu’on a pu sonder l’intérieur d’une planète géante gazeuse en se servant de la méthode sismique, et que les résultats étaient très surprenants.
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Ce que les scientifiques ont découvert
Les scientifiques ont découvert que le noyau de Saturne était vaseux, mais il semblerait également que ce noyau s’étende sur les 60% du diamètre de la planète, ce qui est plus large que ce qu’on croyait. Les analyses ont aussi montré que ce noyau pourrait posséder une masse égale à 55 fois celle de la Terre. Environ 17 masses terrestres du noyau seraient constituées de glace et de roche tandis que le reste est composé d’un fluide à base d’hydrogène et d’hélium. Selon Christopher Mankovich, chercheur travaillant dans le groupe de Fuller et premier auteur de l’étude, les mouvements dans le noyau de Saturne provoquent des ondulations permanentes à la surface. A leur tour, ces ondes vont créer des variations minuscules au niveau de la gravité, et cela affecte les anneaux. Mankovich explique que la surface bouge d’environ un mètre toutes les deux heures comme un lac qui ondule doucement. Les anneaux détectent les perturbations au niveau de la gravité comme un sismographe et ses particules se mettent à vibrer.
Les chercheurs ont aussi indiqué que d’après la nature des ondulations des anneaux, le noyau est composé de couches stables de densités différentes. Les matériaux plus lourds se trouvent autour du centre de la planète et ne se mélangent pas avec les matériaux plus légers se trouvant plus près de la surface. D’après Fuller, pour que le champ de gravité de la planète oscille avec ces fréquences particulières, l’intérieur de la planète doit être stable. Cela n’est possible que si le pourcentage de glace et de roche augmente graduellement à mesure que l’on se dirige vers le centre de la planète.
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Un tout nouveau modèle ?
Selon les explications, cette découverte pourrait aller à l’encontre des modèles déjà établis concernant la formation des géantes gazeuses, ces planètes sans surface solide qui sont principalement composées d’hydrogène et d’hélium. D’après ces modèles connus, les noyaux rocheux de ces planètes se forment en premier et attirent ensuite de grandes quantités de gaz. Par contre, si le noyau est plutôt pelucheux, comme le suggère cette dernière étude, cela indique que l’incorporation du gaz se fait plus tôt dans le processus de formation de la planète.
En plus de cette dernière découverte sur Saturne, les données obtenues par la mission Juno de la NASA suggèrent également que Jupiter aurait aussi un noyau pelucheux.
Cette nouvelle information sur les géantes gazeuses ouvrira sûrement de nouveaux horizons en ce qui concerne l’étude de leur formation dans notre système solaire, mais aussi dans d’autres systèmes de la galaxie.