Les astronomes ont découvert une onde géante à 10 côtés encerclant le pôle sud de Saturne, et le plus étrange n’est pas qu’il existe une forme aux bords droits sur une boule de gaz. C’est que celui-ci semble se former maintenant, devenant plus clairement défini d’année en année dans une série d’images assorties, ce qui est une chose inhabituelle à capturer en cours sur une autre planète.
La NASA a annoncé cette découverte le 2 septembre, tirée des observations du télescope spatial Hubble et publiée dans la revue Science Advances. C’est la première fois qu’un grand jet à faces régulières est observé dans l’hémisphère sud de Saturne. La structure ressemble au célèbre hexagone situé à son pôle nord, étudié depuis 1980, mais l’équipe affirme qu’elle est nettement différente et que les scientifiques pourraient observer un nouveau phénomène atmosphérique prendre forme.
a déclaré Amy Simon, co-auteur de l’étude au Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, dans le Maryland, et chercheuse principale du programme Hubble qui a capturé les images. Simon a noté que l’hexagone nord était présent à chaque fois que les astronomes le regardaient depuis plus de 40 ans, alors que cette caractéristique semble se renforcer.
Des images amateurs ont pointé Hubble vers le pôle Sud
Le chemin vers la découverte est parti du sol. Agustin Sanchez-Lavega de l’Université du Pays Basque en Espagne, auteur principal de l’étude, et les astronomes amateurs Trevor Barry et Jean-Paul Oger ont remarqué une subtile bande ondulée le long du pôle sud de Saturne dans les images soumises au Laboratoire d’Observatoire Virtuel Planétaire de l’université, un site qui collecte des images planétaires fournies par des observateurs du monde entier. C’était en 2024. Les images au sol de l’année suivante faisaient plus fortement allusion à une structure à 10 côtés.
Hubble a réglé le problème. Observant depuis le dessus de l’atmosphère terrestre, le télescope offre une netteté et une résolution spatiale que les instruments au sol ne peuvent égaler sur des rotations complètes de la planète. Les chercheurs ont reconstitué plusieurs années d’observations de Hubble remontant à 2023 et ont trouvé des indices subtils de la structure émergeant avant qu’elle ne devienne un modèle clairement défini.
Sanchez-Lavega a déclaré que l’équipe recherchait des images de Hubble pour trouver un homologue sud de l’hexagone nord depuis 1990, étant donné la symétrie des systèmes de jet stream nord et sud de Saturne, et que les images du vaisseau spatial Cassini de la NASA, qui a orbité autour de Saturne de 2004 à 2017, ne montraient aucune idée d’une formation à longue durée de vie non plus. Les données de Hubble ont confirmé la présence de cette fonctionnalité jusqu’en 2023.
Il y a une raison simple pour laquelle personne n’a détecté cela plus tôt. Les saisons changeantes de Saturne ont progressivement détourné le pôle sud de la vue de la Terre et ne l’ont ramené que récemment, et aucun vaisseau spatial n’a été en orbite autour de Saturne depuis la fin de la mission Cassini en 2017.
Une vague qui traverse profondément l’atmosphère
Le décagone n’est pas un marquage de surface ou un motif nuageux flottant seul à une altitude. Il se trouve dans l’un des puissants courants-jets de Saturne et s’étend à travers plusieurs couches de l’atmosphère, ce qui indique aux chercheurs qu’il s’agit d’une structure étendue verticalement plutôt que d’un nuage peu profond.
La preuve en est la façon dont le modèle se comporte à travers différents filtres. Hubble image la planète à plusieurs longueurs d’onde, et chaque longueur d’onde sonde une altitude différente dans l’atmosphère de Saturne. La position apparente du décagone change légèrement en fonction de la longueur d’onde utilisée, et le motif reste visible à travers eux.
Cette étendue verticale fait partie de ce qui rend l’élément scientifiquement intéressant plutôt que simplement photogénique. Observer un vaste modèle atmosphérique sur une planète géante s’organiser, plutôt que d’en étudier un qui était déjà entièrement formé lorsque les premiers instruments sont arrivés, est ce que Simon a décrit comme une opportunité rare.
Différences avec l’Hexagone Nord
La comparaison avec le pôle Nord est naturelle et mérite également la prudence. L’hexagone nord est observé depuis plus de quatre décennies et a persisté au fil des décennies de changements de saisons. Le décagone sud n’est suivi que depuis quelques années, comporte 10 côtés au lieu de six et semble s’intensifier plutôt que se maintenir.
Ces différences expliquent précisément pourquoi les conclusions n’ont rien réglé. Les auteurs affirment que des études plus approfondies sont nécessaires avec Hubble et le télescope spatial James Webb, ainsi qu’une analyse de modèles informatiques, pour comprendre comment le décagone s’est formé, combien de temps il peut durer et comment il se compare à l’hexagone à longue durée de vie du nord. La question de savoir si cette caractéristique deviendra permanente ou disparaîtra en quelques années est une question ouverte à laquelle les observations ne peuvent pas encore répondre.
Le cadrage le plus direct est venu de Simon, qui a déclaré que la partie intrigante est que la structure semble s’être formée récemment et que la question est de savoir pourquoi elle s’est soudainement formée maintenant alors que rien de tel n’avait été vu auparavant.
Observations prévues pour tester si cela dure
Les images proviennent du programme Outer Planet Atmospheres Legacy de Hubble, qui photographie les planètes extérieures chaque année depuis plus d’une décennie. Le co-auteur de l’étude, Mike Wong, de l’Université de Californie à Berkeley, a déclaré que de nombreuses découvertes issues du programme ne reposent pas sur une seule observation mais sur des années de données, et que des observations régulières au fil du temps permettent de nombreuses nouvelles découvertes.
Cette conception est ce qui rend la prochaine étape simple. L’équipe prévoit de continuer à observer Saturne pour déterminer si le décagone s’installe dans une configuration stable et à long terme comme l’hexagone nord ou continue d’évoluer. Les observations futures pourraient également aider à identifier ce qui motive la vague, ce qu’elle révèle sur la dynamique atmosphérique des planètes géantes en général et comment cette dynamique peut être liée aux modèles de circulation observés sur Terre.
Pour les lecteurs, il n’y a aucun danger, aucune prévision et rien à quoi se préparer. La valeur est différente. Saturne est un laboratoire de physique atmosphérique à une échelle qu’aucune expérience terrestre ne peut reproduire, et l’étude de la façon dont un courant-jet planétaire s’organise en côtés droits alimente la physique plus large des jets polaires. Les images Hubble en pleine résolution sont accessibles au public et une version complémentaire de l’ESA et de Hubble est publiée en Europe.
Ce qu’il faut ensuite surveiller, c’est la campagne d’observation de suivi et tous les résultats de modélisation proposant un mécanisme. En attendant, l’énoncé précis est limité et mérite d’être maintenu : une onde à 10 faces a été confirmée dans les données de Hubble remontant à 2023 ; il semble se définir de plus en plus, et personne n’a encore expliqué pourquoi cela a commencé.
Ce que les lecteurs veulent savoir
Qu’ont réellement découvert les astronomes ?
Onde atmosphérique à 10 côtés, appelée décagone, encerclant le pôle sud de Saturne dans l’un des courants-jets de la planète. Il s’agit du premier grand jet à faces régulières observé dans l’hémisphère sud de Saturne.
En quoi est-il différent de l’hexagone de Saturne ?
L’hexagone nord a six côtés et est présent dans toutes les observations depuis plus de 40 ans. Le décagone sud a 10 côtés, n’a été confirmé que depuis 2023 et semble se renforcer plutôt que de se maintenir.
Pourquoi n’a-t-il pas été repéré plus tôt ?
Les saisons de Saturne avaient détourné le pôle sud de la vue depuis la Terre, et aucun vaisseau spatial n’a tourné autour de Saturne depuis la fin de Cassini en 2017. Les images de Cassini ne montraient aucune idée d’une formation à longue durée de vie.
Qui l’a trouvé en premier ?
Des images au sol, y compris des contributions d’astronomes amateurs, ont montré une bande ondulée le long du pôle sud en 2024. Les observations de Hubble ont ensuite confirmé la structure et l’ont retracée jusqu’en 2023.
Est-ce une science établie ?
La détection est publiée dans une revue à comité de lecture. La cause n’est pas établie. Les chercheurs affirment que des observations supplémentaires de Hubble et Webb et une modélisation informatique sont nécessaires pour expliquer comment il s’est formé et s’il durera.
Est-ce que cela nous dit quelque chose sur la Terre ?
Pas directement. L’équipe de recherche affirme que les travaux futurs pourraient aider à clarifier le lien entre la dynamique atmosphérique des planètes géantes et les modèles de circulation observés sur Terre, mais aucun lien de ce type n’a été démontré.
Où peut-on voir les images ?
La NASA et le Space Telescope Science Institute ont publié les images en pleine résolution et les légendes techniques, et une version complémentaire est disponible auprès de l’ESA et de Hubble.
