Prométhée agissant sur l'anneau F de Saturne. Cliquez pour agrandir
L'une des images les plus étonnantes renvoyées par le vaisseau spatial Cassini montre une des lunes de berger de Saturne, Prométhée, tirant un flux de particules loin de l'anneau F. Des scientifiques de Queen Mary, Université de Londres ont développé un modèle qui explique les forces à l'œuvre dans cette interaction dramatique. On pensait à l'origine que Prométhée vole des particules d'anneaux, mais il semble maintenant qu'il les emprunte juste au fur et à mesure qu'elles passent, et elles dérivent de nouveau dans le système d'anneaux après le passage de la lune.
Les images de la région de l'anneau F de Saturne obtenues par les caméras du sous-système Cassini Imaging Science (ISS) ont révélé une structure jamais vue auparavant dans un anneau planétaire.
On pense que les anneaux autour de toutes les planètes géantes de notre système solaire sont stabilisés par de petites «lunes de berger» qui orbitent dans ou près des anneaux et les stabilisent par des influences gravitationnelles.
L'étroit anneau F de Saturne? qui se trouve juste à l'extérieur des anneaux principaux spectaculaires - est entretenu par deux petits bergers. Prométhée (100 km de diamètre) orbite juste à l'intérieur de l'anneau F, tandis que Pandora (85 km de diamètre) se déplace autour de Saturne juste à l'extérieur de l'anneau F.
Structures périodiques telles que les lacunes azimutales? «Canaux» de faible profondeur optique - et «streamers» ont été découverts. Ces fonctionnalités sont visibles dans Movie1. L'origine de ces caractéristiques a été explorée par une équipe de Queen Mary, Université de Londres (QMUL) utilisant des intégrations numériques.
Le mardi 4 avril, Carlos Chavez de QMUL expliquera au RAS National Astronomy Meeting à Leicester les résultats de leurs modèles informatiques, qui expliquent la relation étroite et complexe entre Prométhée et l'anneau F emmêlé.
"Les modèles sont en excellent accord avec les structures observées dans les images de Cassini", a déclaré Chavez.
"Nous avons constaté que les lacunes ne sont pas dues à un manque de particules, mais à un changement forcé des éléments orbitaux par une rencontre rapprochée avec Prométhée", a-t-il expliqué. "La gravité de la lune éloigne temporairement certaines des particules du courant principal lors de son passage."
«C'est comme une foule de gens qui marchent dans plusieurs lignes dans la même direction dans une rue. Soudain, quelqu'un d'autre vient de l'autre côté de la rue et entre en collision avec quelques-uns d'entre eux. Il leur dit alors de venir avec lui et s'éloigne. Seules les personnes dans les lignes les plus proches le suivent, ce qui crée des lacunes dans la foule. Cependant, ils retournent dans le groupe principal peu de temps après. »
Le cas le plus dramatique se produira fin 2009, lorsque l'anneau F et Prométhée sont anti-alignés. Une fois par orbite pendant cet anti-alignement, Prométhée sera à l'apoapsis (son point le plus éloigné de Saturne) et les particules de l'anneau à proximité seront au périapse (point le plus proche de Saturne). À ce moment-là, Prométhée et les particules de l'anneau sont les plus proches les uns des autres.
L'équipe QMUL a exploré comment ces événements affecteront les collisions entre les particules de l'anneau et Prométhée. Ils ont trouvé un faible nombre de collisions - seulement 0,6% des particules sont entrées en collision par orbite. C'était inattendu, car on pensait à l'origine que Prométhée est une «lune voleuse», volant des particules de l'anneau F. Ce qui se passe en réalité, c'est que les particules ne sont que temporairement retirées, puis remontent dans l'anneau.
Les interactions anneau-lune sont également susceptibles d'avoir un effet sur la surface de Prométhée. Comme notre Lune et la plupart des autres satellites planétaires, Prométhée a une rotation synchrone, montrant toujours la même face à Saturne.
L'équipe de QMUL a étudié l'emplacement sur la surface de Prométhée où les particules devraient entrer en collision. Ils ont constaté que, dans le cadre de référence co-rotatif synchrone, les collisions se sont produites de manière surprenante sur la face arrière de Prométhée, et de préférence dans la région équatoriale.
Ce scénario a des implications importantes pour les caractéristiques de surface de Prométhée, et l'équipe s'attend à trouver des différences d'albédo (réflectivité) entre les faces arrière et avant.
"Ce serait comme un homme entrant en collision avec d'autres personnes tout en faisant face en continu dans une direction particulière et en les frappant d'un seul côté de son corps", a déclaré Chavez.
Les autres membres de l'équipe QMUL examinant les liens entre Prométhée et l'anneau F sont: le professeur Carl D. Murray, le docteur Kevin Beurle, le docteur Nicholas J. Cooper et le docteur Michael W. Evans.
Original Soure: Communiqué de presse RAS
