Une équipe de scientifiques planétaires travaillant sur la mission Cassini-Huygens a découvert de minuscules particules glacées dans le panache de la lune Encelade de Saturne qui offrent un aperçu alléchant de l'intérieur de ce monde énigmatique. Le spectromètre sur Cassini, le spectromètre à plasma Cassini (CAPS) a découvert une surprise: les particules de glace sont chargées électriquement.
Cassini explore Saturne et ses lunes depuis 2004. Encelade mesure 500 kilomètres (300 miles) de large et la suite d'instruments de Cassini a trouvé la lune active, avec des jets près de son pôle sud qui crachent du gaz et de l'eau à des milliers de kilomètres dans l'espace. . Au cours de deux survols particulièrement rapprochés de la lune en 2008, survolant à seulement 52 et 25 km de la surface à environ 15 km par seconde (54 000 km par heure), l'instrument CAPS sur le vaisseau spatial a été pointé pour ramasser du gaz en zoomant à travers le plume.
L'instrument CAPS est conçu pour détecter les gaz chargés (plasma), mais ses mesures dans le panache ont révélé de minuscules grains de glace dont la signature ne pouvait être présente que s'ils étaient chargés électriquement. Ces grains, mesurant probablement seulement quelques nanomètres de diamètre (milliardièmes de mètre - 50 000 fois plus fins qu'un cheveu humain), se situent dans une plage de tailles entre les atomes de gaz et les grains de glace beaucoup plus gros, qui ont tous deux été échantillonnés directement lors des précédents Encelades flybys. Les particules ont des charges électriques à la fois positives et négatives, et le mélange des charges a varié lorsque l'engin spatial Cassini a traversé le panache.
Le Dr Geraint Jones et le Dr Chris Arridge, tous deux du Mullard Space Science Laboratory de l'University College de Londres, présentent les résultats de l'équipe CAPS à la conférence de la Semaine européenne d'astronomie et des sciences spatiales à l'Université du Hertfordshire.
Jones et Arridge suggèrent que les grains peuvent être chargés par le biais de processus dits triboélectriques, en se cognant ensemble dans l'évent sous la surface d'Encelade avant qu'ils n'émergent dans le panache. Cela fournit des indications importantes sur les conditions dans les évents et peut à son tour aider à comprendre les conditions à l'intérieur.
Jones et Arridge sont intrigués par ce que leur découverte révèle sur Encelade: «Ce qui est particulièrement fascinant, ce sont les éclats de poussière que CAPS détecte lorsque Cassini passe à travers les jets individuels dans le panache», explique Jones. "Chaque jet est cependant divisé en fonction de la charge", ajoute Arridge, "les grains négatifs sont d'un côté et les positifs de l'autre".
Arridge a dit que peut-être, alors que ces grains chargés s'éloignent d'Encelade, leurs chemins sont pliés par les champs électriques et magnétiques dans la magnétosphère géante de Saturne. De cette façon, la magnétosphère de Saturne agit comme un énorme spectromètre de masse pour les particules du panache, permettant aux scientifiques de contraindre leurs masses. Arridge a commencé à modéliser les trajectoires de ces particules récemment découvertes.
Le gaz ionisé (plasma) dans la magnétosphère de Saturne passe devant Encelade à plus de 80000 km / h. Les résultats d'Arridge montrent que pour que cet énorme spectromètre de masse fonctionne et que ces particules de poussière atteignent Cassini, cette rivière de plasma doit être considérablement ralentie, dans et près du panache, à des vitesses inférieures à 3200 km / h. Ce ralentissement du plasma est le résultat de l'injection de particules de panache dans le flux de plasma - ce qui ralentit l'ensemble du flux dans un effet similaire à lorsque les voitures rejoignent une autoroute très fréquentée. Ces nouveaux résultats fournissent une preuve supplémentaire que le matériau du panache d'Encelade a une énorme influence sur les environs de la lune.
Les futurs survols Cassini permettront de mieux comprendre les processus qui se produisent à Encelade et dans ses environs. William Herschel ne pouvait pas soupçonner que le petit point de lumière qu'il avait trouvé en 1789 se révélerait être un endroit si exotique.
Source: RAS
