Mise à jour le 12 Novembre 2012
 
 
    
CONFÉRENCE
"CASSINI : LES 15 PLUS GRANDES DÉCOUVERTES"
Par André BRAHIC
Astrophysicien CEA  Professeur Paris 7
Pour les RCE 2012 Cité des Sciences de Paris
Le 2 Novembre 2012 à 18H30
 
Photos : JPM. pour l'ambiance (les photos avec plus de résolution peuvent m'être demandées directement)
Les photos des slides sont de la présentation de l'auteur.  Voir les crédits des autres photos et des animations.
REMARQUE : Les comptes rendus des conférences sont mis en ligne au fur et à mesure.
L’AFA mettra aussi les présentations des conférenciers en ligne sur leur site.
Vous vous en apercevrez en allant voir  la page du compte rendu général de temps en temps à l'index "conférences", je signalerai les mises en ligne dans la fenêtre des mises à jour du site
 
 
 
 
 
 
On ne présente plus André Brahic, notre plus célèbre astrophysicien, auteur de livres à succès, homme de médias, professeur et découvreur.
 
C’est lui que tout le monde attendait lors de cette soirée des RCE 2012, et il ne nous a pas déçu !
 
Le sujet : 15 années de la mission Cassini depuis son lancement en 1997, lui suggère de célébrer les 15 plus importantes découvertes de cette mission.
 
Mais il commence toujours par une introduction générale sur l’état de la science et de la recherche en France. Idées que l’on peut retrouver dans son ouvrage « La science une ambition pour la France »
 
Comme il dit : mieux vaut être un homo rigolus qu’un homo tristus !
 
 
 
 
 
 
 
 
Puis il passe en revue les découvertes importantes de la mission Cassini, que je ne vais pas toutes développer.
 
Il faut rappeler en quelques lignes la mission :
 
Étude de Saturne ses satellites et ses anneaux
18 instruments 270 scientifiques
États Unis – Europe 50-50
17 pays impliqués en tout
Des centaines de survols et d’orbites
De nombreuses difficultés surmontées.
 
 
 
 
 
 
 
 
La mission Cassini avec ses différentes orbites et visites aux différents satellites.
 
Les trois missions passées et en cours sont décrites :
·        Prime mission (2004-2008)
·        Equinox mission (2008-2010)
·        Solstice mission (2010-2017)
 
 
 
 
 
 
 
 
 
De nombreux points ont déjà été abordés dans ces colonnes, reportez-vous aux archives du site :
·        Généralités sur la mission Cassini Huygens
·        Plus spécifiquement sur les anneaux
·        Le monde de Titan
·        Les gros satellites : Rhéa, Japet, Dioné, Téthys 
·        Les autres satellites : Encelade, Mimas, Hyperion, Phoebe, Janus, Prométhée, Pandora, Atlas etc...:
 
 
Revoyons-en quelques-uns :
 
 
 
Les ondes dans les anneaux.
 
Il y a des satellites dans les anneaux qui provoquent des ondes quand ils passent dans le « gap » créé lors de leur passage.
 
De même il existe des ondes de densité au sein des anneaux.
On voit même la hauteur des particules qui constituent un anneau lors de l’éclairage par la tranche. Sur cette photo, les mesures des ombres ont donné des hauteur de ces vagues de l'ordre de 500m à 1500m, c'est à dire plus de 150 fois l'épaisseur de l'anneau (on pense que les anneaux A et B ont une épaisseur de l'ordre de 10m). On remarque que même Daphnis projette une ombre.
Voir le film.
 
 
 
 
 
 
Mais le phénomène les plus intéressant avec les anneaux sont les résonances.
 
Les résonances sont provoquées par la répétition périodique d’un alignement de particules d’un anneau avec l’un des satellites de Saturne. À chaque passage on additionne un léger excès de gravité qui provoque des perturbations dans la quantité de particules à des endroits bien précis.
 
Comme on le voit sur la photo ci-contre.
 
La plus grande résonance (avec Mimas un gros satellite) procure un bord net à la division de Cassini.
 
 
 
Ces résonances de types différents induisent des ondes différentes (voir plus haut).
 
Les anneaux au complet pendant l’équinoxe.
 
 
 
Les hélices dans les anneaux.
 
Ces structures en forme d'hélice, sont constituées d'une sorte de disque de poussières d’accrétion autour de petites lunes à l'intérieur des anneaux de Saturne. Voir cet article.
 
Les dimensions ne dépassent pas quelques centaines de mètres.
On a dénombré jusqu’à présent 150 « hélices », elles portent toutes des noms d’aviateurs.
 
 
La glace, les satellites et les anneaux.
 
André Brahic nous montre un graphique qui résume l’analyse spectrométrique des satellites et des anneaux à l’aide du spectro VIMS.
 
 
 
(diagramme tiré de Saturn’s icy satellites and rings investigated by Cassini - VIMS. III. Radial compositional variability)
Spectres à 2microns des différentes satellites à titre de comparaison.. BD= band depth = largeur de bande
Analyses tirées du rapport ci-dessus :
 
Les spectres des satellites glacés sont dominés par la glace ce qui semble évident. (absorption entre 1,5 et 2,05 micron).
La glace de CO2 est plus visible sur les satellites extérieurs : Hyperion, Japet, Phoebe.
Encelade semble avoir le plus de glace d’eau alors que Japet (hémisphère avant) et Phoebe sont riches en organiques (rouge).
 
 
 
Janus et Épiméthée ont des abondances en glace d’eau similaire à l’anneau C.
 
Prométhée et Pandore les gardiens de F ont des différences évidentes de composition, Prométhée est riche en glace d’eau, mais aussi rouge similaire aux particules des anneaux A et B, tandis que Pandore apparaît bleu.
 
Les satellites extérieurs (d’Hyperion à l’hémisphère avant de Japet et Phoebe) ont une décroissance linéaire de glace d’eau avec la distance à Saturne comme on le voit sur le graphique (points ronds vert pale , jaune et rouge).
 
 
En conclusion : on trouve de la glace pure (surtout Encelade, Calypso) et des matières organiques sur certains satellites (Hyperio, Japet, Phoebe). Janus étant en position intermédiaire.
 
 
Les ceintures de Van Allen de Saturne.
 
 
 
Comme sur Terre, Saturne possède des ceintures de radiations.
La magnétosphère de Saturne (crédit : Sciencemag)
 
 
 
 
Le Futur.
 
 
Un plaidoyer pour la recherche.
 
 
 
Bravo André !!
 
 
 
 
 
 
Je me suis permis ce pot pourri de photos d’André durant sa conférence en hommage.
 
 
 
 
 
 
 
POUR ALLER PLUS LOIN :
 
Les conférences précédentes d’André Brahic sur ce site ::
 
 
De feu et de flamme : CR de la conf d’A Brahic aux RCE 2010 le 12 nov 2010
 
André Brahic : CR de sa conférence sur Lumières d'étoiles du 6 Avril 2009 à la SAF.
 
André Brahic : L'exploration du système solaire UNESCO 15 Janv 2009
 
A Brahic Saturne CR conférence aux RCE 2008
 
 
Saturn's icy satellites investigated by Cassini-VIMS: I. Full-disk properties: 350–5100 nm reflectance spectra and phase curves
 
Saturn’s icy satellites investigated by Cassini–VIMS: II. Results at the end of nominal mission
 
Mapping Saturn magnetosphere.
 
Les ceintures de radiation de Saturne.
 
Identification of saturn’s magnetospheric regions and associated plasma processes
 
 
Bon ciel à tous
 
Jean Pierre Martin   commission de cosmologie de la SAF
www.planetastronomy.com
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