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Paris, 8 novembre 2007

Saturne : des progrès dans la mesure de la durée du jour

Du fait des nuages qui masquent la surface planétaire, la mesure de la durée du jour des planètes géantes est imprécise en lumière visible. Malgré l'absence de surface solide sur les planètes géantes, on peut distinguer l'atmosphère de l'intérieur plus dense : c'est la rotation de ce dernier qu'il importe de mesurer. La durée du jour correspond donc à la période de rotation interne. Pour effectuer la mesure de cette durée, les scientifiques utilisent généralement les variations des émissions radio "aurorales"(1), qui sont liées au champ magnétique et, de ce fait, à l'intérieur des planètes. Dans le cas de Jupiter, cette technique permet d'atteindre une précision au 1/1000000ème. Mais dans celui de Saturne, la période déduite des émissions radio révèle des fluctuations énormes, de l'ordre de plusieurs minutes, sachant qu'une journée sur Saturne dure approximativement 10H40.

Une équipe d'astronomes conduite par le Laboratoire d'études spatiales et d'instrumentation en astrophysique (CNRS / Observatoire de Paris / Universités de Paris 6 et 7) vient de mettre en évidence que ces variations étaient contrôlées non par l'intérieur de la planète mais par l'extérieur via le vent solaire. Les fluctuations dominantes résultent d'une oscillation de la période radio de ±1% à l'échelle d'environ 25 jours, et sont provoquées par les variations de la vitesse du vent solaire s'écoulant autour de Saturne. Leurs travaux sont publiés dans Nature ce 8 novembre 2007.

 

Dans une publication antérieure (2005), Philippe Zarka, directeur de recherche au CNRS, et ses collaborateurs avaient proposé une explication théorique à ce phénomène : ils suggéraient déjà une intervention externe du vent solaire. Ils espèrent dorénavant corriger l'"horloge radio" de Saturne afin d'obtenir précisément sa véritable période de rotation interne. Compte tenu de la grande inertie de la planète, cette dernière doit en effet être stable. Déterminer ce paramètre permettrait entre autres de déduire la vitesse des vents sur Saturne, et d'y définir un repère de longitudes fiable.

 

Saturne

© P. Zarka – sources NASA (ce visuel est disponible auprès de la photothèque du CNRS, phototheque@cnrs-bellevue.fr).

Vue d'artiste du vent solaire interagissant avec la magnétosphère de Saturne et affectant son « horloge rotationnelle » mesurée par la périodicité de ses émissions radio


Notes :

1) Les émissions aurorales sont des émissions lumineuses dues à l'impact d'électrons sur l'atmosphère au voisinage des pôles magnétiques. Ce sont ces mêmes électrons qui produisent les émissions radio mesurées.

Références :

Modulation of Saturn's radio clock by solar wind speed. P. Zarka, L. Lamy, B. Cecconi, R. Prangé & H. O. Rucker. Nature. 8 novembre. 2007

Contacts :

Chercheur
Philippe Zarka
T 01 45 07 76 63
philippe.zarka@obspm.fr

Presse
Priscilla Dacher
T 01 44 96 46 06
priscilla.dacher@cnrs-dir.fr


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