Vous vous souvenez de l'énorme tempête qui a éclaté sur Saturne fin 2010? C'était l'une des plus grandes tempêtes jamais observées sur la planète annelée, et elle était même visible depuis la Terre dans des télescopes de taille amateur. Il s'agit de la première détection de glace d'eau sur Saturne, observée par les instruments proche infrarouge du vaisseau spatial Cassini.
"La nouvelle découverte de Cassini montre que Saturne peut extraire des matériaux de plus de 160 kilomètres", a déclaré Kevin Baines, co-auteur de l'article qui travaille à l'Université du Wisconsin-Madison et au Jet Propulsion Laboratory de la NASA, Pasadena, Californie. "Cela démontre dans un sens très réel que Saturne à l'apparence modeste peut être tout aussi explosif ou même plus que Jupiter typiquement orageux."
Alors que les lunes de Saturne contiennent beaucoup de glace d'eau, Saturne est presque entièrement composé d'hydrogène et d'hélium, mais il contient des traces d'autres produits chimiques, y compris de l'eau. Lorsque nous regardons Saturne, nous voyons en fait les sommets supérieurs des nuages de l'atmosphère de Saturne, qui sont principalement constitués de cristaux d'ammoniac gelés.
Sous cette couche nuageuse supérieure, les astronomes pensent qu'il y a une plate-forme nuageuse inférieure composée d'hydrosulfure d'ammonium et d'eau. Les astronomes pensaient qu'il y avait de l'eau là-bas, mais pas beaucoup, et certainement pas de glace.
Mais la tempête de 2010-2011 semble avoir perturbé les différentes couches, faisant monter la vapeur d'eau d'une couche inférieure qui s'est condensée et a gelé à mesure qu'elle montait. Les cristaux de glace d'eau ont alors semblé se recouvrir de matières plus volatiles comme l'hydrosulfure d'ammonium et l'ammoniac à mesure que la température diminuait avec leur ascension, selon les auteurs.
"L'eau ne pouvait que remonter par le bas, entraînée vers le haut par une puissante convection provenant profondément de l'atmosphère", a déclaré Lawrence Sromovsky, également de l'Université du Wisconsin, qui dirige l'équipe de recherche. «La vapeur d'eau se condense et gèle lorsqu'elle monte. Il devient alors probablement recouvert de matières plus volatiles comme l'hydrosulfure d'ammonium et l'ammoniac à mesure que la température diminue avec leur remontée.
De grosses tempêtes apparaissent dans l'hémisphère nord de Saturne une fois tous les 30 ans environ, ou environ une fois par an. Le premier indice de la tempête la plus récente est apparu pour la première fois dans les données du sous-système des ondes radio et plasma de Cassini le 5 décembre 2010. Peu de temps après, il a pu être vu dans les images des astronomes amateurs et du sous-système de science de l'imagerie de Cassini. La tempête a rapidement pris des proportions superstormales, encerclant la planète à environ 30 degrés de latitude nord sur une étendue de près de 300 000 km (190 000 miles).
Les chercheurs ont étudié la dynamique de cette tempête et se sont rendu compte qu'elle fonctionnait comme les tempêtes convectives beaucoup plus petites sur Terre, où l'air et la vapeur d'eau sont poussés très haut dans l'atmosphère, entraînant les nuages imposants et gonflés d'un orage. Les nuages imposants dans les tempêtes de Saturne de ce type, cependant, étaient 10 à 20 fois plus hauts et couvraient une zone beaucoup plus grande. Ils sont également beaucoup plus violents qu'une tempête terrestre, avec des modèles prédisant des vents verticaux de plus de 300 mph (500 kilomètres par heure) pour ces rares tempêtes géantes.
La capacité de la tempête à remuer la glace d'eau à partir de grandes profondeurs est une preuve de la puissance explosive de la tempête, a déclaré l'équipe.
Leurs recherches seront publiées dans l'édition du 9 septembre de la revue Icarus.
Sources: Université du Wisconsin-Madison, JPL
