La mort héroïque de la sonde Cassini a aidé les scientifiques planétaires à peser avec précision les anneaux de Saturne et à découvrir qu'ils sont apparus relativement récemment, pas plus de 100 millions d'années. Leurs résultats ont été présentés dans la revue Science.
Les anneaux saturniens ont été découverts par Galileo Galilei en 1610, qui les considérait comme trois grandes lunes. Au milieu du 17ème siècle, Christian Huygens a découvert que les «satellites» de Galilée sont en fait des anneaux constitués des plus petites particules de poussière et de glace.
Les scientifiques discutent encore de la nature de ces anneaux. Certains scientifiques planétaires pensent qu'ils sont issus de fragments d'une ancienne protoplanète à l'aube de la jeunesse du système solaire, tandis que d'autres les considèrent comme le produit de cataclysmes récents.
La controverse est également ajoutée par le fait que la sonde Cassini a découvert que Saturne «aspire» l'eau de ses anneaux à une vitesse très élevée. Comme la NASA l'a récemment découvert, les anneaux les plus proches de la planète disparaîtront dans un avenir très proche selon les normes cosmiques, et leur système entier sera dévoré par Saturne dans environ 300 millions d'années.
De telles découvertes ont renforcé la position des partisans de la théorie des «jeunes anneaux» et ont amené les planétologues à se demander quand ils sont apparus. La réponse exacte à cette question, comme l'explique Militzer, peut être obtenue en ne connaissant que deux paramètres - la masse de poussière et de particules de glace à l'intérieur et dans quelle mesure les anneaux reflètent la lumière du Soleil.
Le fait est que les anneaux de Saturne et d'autres planètes géantes devraient progressivement s'estomper en raison du fait que de minuscules particules de poussière et de matière organique devraient se déposer à la surface de leurs grains de glace, s'assombrissant progressivement à la suite de son «bombardement» par les rayons ultraviolets du Soleil.
En conséquence, plus les anneaux sont légers, plus leur âge est bas, et vice versa. Le taux de ternissement, à son tour, dépend de leur masse, de leur épaisseur et de leur composition - plus il y a de matière cachée à l'intérieur, plus ces structures «noirciront» lentement.
Cassini a mesuré la luminosité des anneaux de Saturne pendant les premières années de son travail sur son orbite. En revanche, leur masse exacte lui resta inaccessible jusqu'à la toute fin de sa vie, au motif que la sonde ne se rapprochait pas suffisamment d'eux pour séparer leur influence gravitationnelle de l'attraction de la planète.
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La première opportunité de ce type est venue de Cassini en 2017, lorsque la sonde a commencé à «plonger» à travers les anneaux, se préparant à une mort héroïque dans l'atmosphère de Saturne. Ces survols ont aidé Militzer et ses collègues à mesurer la structure du champ gravitationnel de la planète et à commencer à mesurer la masse des anneaux.
«Quand j'ai vu ces données pour la première fois, je n'en croyais pas mes yeux, car ils contredisaient complètement nos modèles. Il a fallu beaucoup de temps avant que nous reconnaissions qu'il y avait autre chose qui modifiait les champs gravitationnels de manière imprévisible. Il s'est avéré que dans l'atmosphère de Saturne de gigantesques courants d'air font rage, pénétrant à 9 000 kilomètres dans la planète », poursuit le planétologue.
Lorsque les scientifiques ont pris en compte cette anomalie, ils ont découvert que la masse des anneaux était étonnamment petite - elle était d'environ 15 millions de milliards de tonnes. C'est environ la moitié de la masse de Mimas, l'une des plus petites lunes «étoiles de la mort» de Saturne, et comparable au poids des petits astéroïdes.
Ceci, à son tour, signifie que Saturne est devenu le «Seigneur des Anneaux» très récemment, il y a environ 100 millions d'années. Son ancêtre pourrait être à la fois une petite lune et une grande comète, ce qui va bien avec le fait que Cassini a découvert une masse de matière organique à l'intérieur des anneaux dans les dernières secondes de sa vie.
