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Titan s'éloigne de Saturne 100 fois plus vite que prévu
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Titan s'éloigne de Saturne 100 fois plus vite que prévu

Dans notre système solaire, la plupart des satellites naturels s'éloignent lentement de leur planète en raison d'effets de marée résultant de l'attraction gravitationnelle. Ainsi notre lune s'écarte-t-elle de la Terre à un rythme de 3,8 cm par an. Les scientifiques peuvent le mesurer grâce à de puissants lasers et aux réflecteurs déposés à la surface de notre satellite par les missions américaine Apollo et soviétique Lunokhod. En effet, c'est le temps de trajet aller-retour des impulsions laser qui permet de déterminer très précisément la distance entre Terre et lune.

Mais revenons aux effets de marée… Dus à la lune et, dans une moindre mesure, au Soleil (25 millions de fois plus massif mais 400 fois plus éloigné), ils s'exercent non seulement sur l'eau des océans, mais également sur la croûte terrestre, étirée et déformée. Ajoutez à cela que la Terre tourne sur elle-même et vous obtiendrez un mécanisme complexe mettant en jeu des frottements et aboutissant – en vertu des lois de conservation de l'énergie et du moment cinétique d'un système physique – à un ralentissement progressif de la rotation de la Terre compensé par une accélération de la rotation de la lune conduisant à son éloignement progressif. Ainsi, depuis des milliards d'années, la durée du jour sur Terre s'allonge à mesure que notre lune, elle, prend lentement le large.

Une dérive bien plus rapide

Bien entendu, ce phénomène de marée ne s'exerce pas que sur la Terre et sur le couple qu'elle forme avec la lune, la gravitation étant à l'œuvre partout dans l'univers. Pour autant, la mécanique des effets de marée est-elle identique quel que soit le système planétaire concerné ? Contrairement à ce que les scientifiques ont considéré jusqu'ici, il semblerait bien que non ! C'est du moins ce qu'indique une nouvelle étude publiée dans la revue Nature Astronomy concernant Saturne, planète géante gazeuse, et la plus grosse de ses 82 lunes, Titan.

En effet, grâce à des données récoltées par la sonde américaine Cassini, dont la mission s'est achevée il y a trois ans, deux équipes – l'une conduite par Valéry Lainey, astronome de l'Observatoire de Paris en détachement au Jet Propulsion Laboratory de la Nasa en Californie, l'autre dirigée par Paolo Tortora, de l'université de Bologne en Italie – se sont aperçues que Titan s'éloignait de Saturne à raison de 11 centimètres par an, soit 100 fois plus vite que prévu ! La première a cartographié les étoiles en arrière-plan des images de Cassini pour suivre la position de Titan tandis que la seconde s'est concentrée sur des données radio collectées par la sonde lors de survols rapprochés de cette lune. Deux méthodes totalement différentes qui ont abouti au même constat.

Conséquences scientifiques majeures

Cette découverte n'est pas sans conséquence scientifique. Loin de là. Durant les cinquante dernières années, les astronomes ont appliqué la même méthode de calcul pour estimer la vitesse à laquelle une lune dérive de sa planète, que celle-ci soit tellurique (autrement dit rocheuse) ou gazeuse. En présence de nombreuses lunes autour d'une même planète, ce modèle fondé sur le comportement des satellites des corps telluriques supposait que les lunes extérieures comme Titan, plus éloignées de leur planète, migraient plus lentement que les lunes intérieures. Manifestement, pour Saturne, ce que l'on pensait être une approximation aboutit purement et simplement à une erreur !

La bonne nouvelle, c'est que la solution à ce problème a peut-être bien déjà été trouvée, il y a quatre ans, par l'astrophysicien Jim Fuller, du Caltech en Californie. En effet, en 2016, ce théoricien a proposé un nouveau modèle incorporant des aspects de mécanique des fluides intervenant dans l'enveloppe de gaz de Saturne pour calculer au plus juste les forces de marées s'exerçant entre la planète géante et ses satellites. Or la valeur de la dérive de Titan obtenue dans les deux nouvelles études s'accorde parfaitement avec le mode de calcul qu'il propose et qui pourrait donc avantageusement s'appliquer à Jupiter, à d'autres planètes gazeuses situées en dehors du système solaire, mais aussi à certaines étoiles binaires.

Quant à notre connaissance du système saturnien, les conséquences de cette nouvelle donnée sont tout aussi importantes. Car la valeur de la dérive des lunes est utilisée pour extrapoler leur âge. La valeur de la dérive de Titan étant cent fois supérieure à celle calculée jusqu'alors, c'est toute l'histoire non seulement de Titan, mais du système saturnien dans son ensemble qui est maintenant totalement à revoir.


Source : Le Point
Crédit : NASA / JPL-Caltech / Space Science Institute

Plus grande que la planète Mercure, l'énorme lune Titan est vue ici en orbite autour de Saturne. Sous Titan se trouvent les ombres projetées par les anneaux de Saturne. Cette vue en couleurs naturelles a été créée en combinant six images capturées par le vaisseau spatial Cassini de la Nasa.

Titan s'éloigne de Saturne 100 fois plus vite que prévu Actualités

Titan s'éloigne de Saturne 100 fois plus vite que prévu

Dans notre système solaire, la plupart des satellites naturels s'éloignent lentement de leur planète en raison d'effets de marée résultant de l'attraction gravitationnelle. Ainsi notre lune s'écarte-t-elle de la Terre à un rythme de 3,8 cm par an. Les scientifiques peuvent le mesurer grâce à de puissants lasers et aux réflecteurs déposés à la surface de notre satellite par les missions américaine Apollo et soviétique Lunokhod. En effet, c'est le temps de trajet aller-retour des impulsions laser qui permet de déterminer très précisément la distance entre Terre et lune.

Mais revenons aux effets de marée… Dus à la lune et, dans une moindre mesure, au Soleil (25 millions de fois plus massif mais 400 fois plus éloigné), ils s'exercent non seulement sur l'eau des océans, mais également sur la croûte terrestre, étirée et déformée. Ajoutez à cela que la Terre tourne sur elle-même et vous obtiendrez un mécanisme complexe mettant en jeu des frottements et aboutissant – en vertu des lois de conservation de l'énergie et du moment cinétique d'un système physique – à un ralentissement progressif de la rotation de la Terre compensé par une accélération de la rotation de la lune conduisant à son éloignement progressif. Ainsi, depuis des milliards d'années, la durée du jour sur Terre s'allonge à mesure que notre lune, elle, prend lentement le large.

Une dérive bien plus rapide

Bien entendu, ce phénomène de marée ne s'exerce pas que sur la Terre et sur le couple qu'elle forme avec la lune, la gravitation étant à l'œuvre partout dans l'univers. Pour autant, la mécanique des effets de marée est-elle identique quel que soit le système planétaire concerné ? Contrairement à ce que les scientifiques ont considéré jusqu'ici, il semblerait bien que non ! C'est du moins ce qu'indique une nouvelle étude publiée dans la revue Nature Astronomy concernant Saturne, planète géante gazeuse, et la plus grosse de ses 82 lunes, Titan.

En effet, grâce à des données récoltées par la sonde américaine Cassini, dont la mission s'est achevée il y a trois ans, deux équipes – l'une conduite par Valéry Lainey, astronome de l'Observatoire de Paris en détachement au Jet Propulsion Laboratory de la Nasa en Californie, l'autre dirigée par Paolo Tortora, de l'université de Bologne en Italie – se sont aperçues que Titan s'éloignait de Saturne à raison de 11 centimètres par an, soit 100 fois plus vite que prévu ! La première a cartographié les étoiles en arrière-plan des images de Cassini pour suivre la position de Titan tandis que la seconde s'est concentrée sur des données radio collectées par la sonde lors de survols rapprochés de cette lune. Deux méthodes totalement différentes qui ont abouti au même constat.

Conséquences scientifiques majeures

Cette découverte n'est pas sans conséquence scientifique. Loin de là. Durant les cinquante dernières années, les astronomes ont appliqué la même méthode de calcul pour estimer la vitesse à laquelle une lune dérive de sa planète, que celle-ci soit tellurique (autrement dit rocheuse) ou gazeuse. En présence de nombreuses lunes autour d'une même planète, ce modèle fondé sur le comportement des satellites des corps telluriques supposait que les lunes extérieures comme Titan, plus éloignées de leur planète, migraient plus lentement que les lunes intérieures. Manifestement, pour Saturne, ce que l'on pensait être une approximation aboutit purement et simplement à une erreur !

La bonne nouvelle, c'est que la solution à ce problème a peut-être bien déjà été trouvée, il y a quatre ans, par l'astrophysicien Jim Fuller, du Caltech en Californie. En effet, en 2016, ce théoricien a proposé un nouveau modèle incorporant des aspects de mécanique des fluides intervenant dans l'enveloppe de gaz de Saturne pour calculer au plus juste les forces de marées s'exerçant entre la planète géante et ses satellites. Or la valeur de la dérive de Titan obtenue dans les deux nouvelles études s'accorde parfaitement avec le mode de calcul qu'il propose et qui pourrait donc avantageusement s'appliquer à Jupiter, à d'autres planètes gazeuses situées en dehors du système solaire, mais aussi à certaines étoiles binaires.

Quant à notre connaissance du système saturnien, les conséquences de cette nouvelle donnée sont tout aussi importantes. Car la valeur de la dérive des lunes est utilisée pour extrapoler leur âge. La valeur de la dérive de Titan étant cent fois supérieure à celle calculée jusqu'alors, c'est toute l'histoire non seulement de Titan, mais du système saturnien dans son ensemble qui est maintenant totalement à revoir.


Source : Le Point
Crédit : NASA / JPL-Caltech / Space Science Institute

Plus grande que la planète Mercure, l'énorme lune Titan est vue ici en orbite autour de Saturne. Sous Titan se trouvent les ombres projetées par les anneaux de Saturne. Cette vue en couleurs naturelles a été créée en combinant six images capturées par le vaisseau spatial Cassini de la Nasa.

LE GUIDE Naturellement

Agenda . . .

04 - Alpes de Haute Provence

Du 5 juin 2020 au 15 décembre

VISITE LUDIQUE
SALAGON, PARC & JARDINS

Une nouveauté pour les familles : un jeu de la cocotte pour explorer les jardins et découvrir les secrets du monument de Salagon de façon ludique !

Musée de Salagon
04300 Mane
04 92 75 70 50
www.musee-de-salagon.com


Du 5 juin au 15 décembre

COURSE D'ORIENTATION
MUSÉE DE PRÉHISTOIRE DES GORGES DU VERDON

Une course d’orientation familiale pour découvrir le village préhistorique. A l'aide du dépliant disponible gratuitement à l'accueil du Musée, participez à cette course d’orientation ludique et instructive qui vous conduira tout droit vers le village préhistorique reconstitué.

Musée de Préhistoire des Gorges du Verdon
Route de Montmeyan
04500 Quinson
04 92 74 09 59
www.museeprehistoire.com


13 - Bouches du Rhône

Du 7 au 15 janvier 2021

BALADES EN MER
CONGRÈS MONDIAL DE LA NATURE DE L’UICN

Lors de ce rendez vous, des balades en mer à bord de l'Hélios, la seule vedette à passagers hybride de la compagnie Marseillaise ICARD MARITME, seront organisées par : Le parc National de la Côte Bleue : 10 juin - Le conservatoire du littoral : 11 & 16 juin - Le parc National des Calanques : 15 & 20 juin.

1 quai Marcel Pagnol
13007 Marseille
04 91 330 329
www.iucncongress2020


21 - Côte d'Or

Jusqu'au 2 janvier 2022

EXPOSITION
"AU COEUR DES SAISONS"

Et si on prenait le temps de regarder passer les saisons, de vivre à leur rythme, de redécouvrir le plaisir d'observer la Nature et ses changements.
Cette nouvelle exposition, conçue et réalisée par le Jardin des sciences et Biodiversité, vous plonge « Au coeur des saisons », de façon ludique et accessible à tous les publics, en famille comme entre amis…

Jardin des sciences & biodiversité
Jardin de l’Arquebuse
14 rue Jehan de Marville & 1 avenue Albert 1er
21000 DIJON
03 80 48 82 00
www.dijon.fr


34 - Hérault

Du 26 septembre au 28 février 2021

EXPOSITION
"DERNIERS IMPRESSIONNISTES"

Des paysages maritimes de la Bretagne aux plaisirs des plages de la Belle Époque, des paysages urbains ou champêtres aux portraits virtuoses, partez sur les pas des peintres intimistes ayant tous respiré le parfum de l’impressionnisme.
Riche de 70 peintures et d’une trentaine de dessins ou lithographies, l’exposition qui fait étape à Lodève est la première en France à rendre à ce courant l’importance qui lui revient.

Musée de Lodève
Square George Auric
34700 Lodève
04 67 88 86 10
www.museedelodeve.fr

Lieux:

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