Nouvelle analyse des données de la sonde Cassini révèle que des particules des anneaux de Saturne s'étendent sur des centaines de milliers de kilomètres au-dessus et en dessous de la planète, formant un gigantesque beignet poussiéreux. Les scientifiques suggèrent que des impacts de micrométéorites vaporisent le matériau des anneaux, le propulsant à ces altitudes. Cette découverte remet en question les vues précédentes des anneaux comme de simples disques minces.
Les anneaux iconiques de Saturne, célébrés pour leur apparence plate et étendue, abritent une structure plus complexe que ce qui était compris auparavant. Les données de la mission Cassini de la NASA, collectées lors de ses 20 dernières orbites en 2017, indiquent que de minuscules particules rocheuses des anneaux atteignent des altitudes bien au-delà du disque principal. Les trajectoires abruptes de la sonde, commençant jusqu'à trois fois le rayon de Saturne au-dessus de la planète et balayant en dessous, ont permis des mesures inédites.
L'Analyseur de Poussière Cosmique sur Cassini a détecté des centaines de ces particules près du pic de la trajectoire, avec une composition chimique correspondant aux grains pauvres en fer de l'anneau principal. «C'est un type spectral vraiment distinct que nous ne voyons nulle part ailleurs dans le système saturnien», a expliqué Frank Postberg de la Freie Universität Berlin, auteur principal de l'étude. Postberg a noté la surprise de trouver de telles particules à plus de 100 000 kilomètres du plan des anneaux : «Il y a beaucoup plus de matière près du plan des anneaux, mais il est quand même surprenant de voir ces particules des anneaux aussi haut, au-dessus et en dessous du plan des anneaux."
Les anneaux principaux s'étendent sur des dizaines de milliers de kilomètres vers l'extérieur mais ne font que environ 10 mètres d'épaisseur verticalement, créant leur vue frappante depuis la Terre. Des variations existent, comme l'anneau E plus gonflé influencé par les panaches glacés d'Encelade. Pour atteindre ces distances, les particules nécessitent des vitesses dépassant 25 kilomètres par seconde pour surmonter la gravité et les champs magnétiques de Saturne.
Les chercheurs proposent que des collisions de micrométéorites vaporisent la roche des anneaux, générant des éjectas à haute vitesse qui se condensent plus tard en poussière. Cela s'aligne avec des découvertes récentes suggérant que les anneaux sont plus anciens que prévu. Frank Spahn de l'Université de Potsdam, non impliqué dans l'étude, a qualifié la poussière lointaine de surprenante compte tenu de la petite taille des particules et de leur nature collante, menant à des collisions douces.
Postberg suggère que ce mécanisme pourrait s'appliquer universellement aux anneaux glacés sur des planètes comme Uranus, créant potentiellement des halos poussiéreux similaires ailleurs dans le système solaire. Les résultats paraissent dans le Planetary Science Journal.
