Le télescope spatial le plus puissant jamais construit résout un mystère planétaire vieux de plusieurs décennies

©NASA Hubble Space Telescope via Unsplash

Une énigme vieille de plusieurs décennies concernant d’étranges variations apparentes de la rotation de Saturne vient enfin d’être résolue, grâce aux observations du plus puissant télescope spatial jamais construit.

Des scientifiques de l’Université de Northumbria ont découvert pourquoi Saturne semble tourner à une vitesse différente selon la méthode de mesure utilisée. Le phénomène n’a rien à voir avec la rotation réelle de la planète, mais plutôt avec ses aurores polaires.

L’étude révèle, pour la première fois, des schémas complexes de chaleur et de particules électriquement chargées au sein des aurores de Saturne, démontrant que l’ensemble du système est régi par une boucle de rétroaction auto-entretenue, alimentée par les propres aurores boréales de la planète.

Le mystère remonte à 2004, lorsque la sonde Cassini de la NASA a suggéré que la vitesse de rotation de la planète évoluait progressivement – ce qui aurait dû être impossible, puisque les planètes ne peuvent pas simplement accélérer ou ralentir leur rotation.

En 2021, le professeur d’astronomie Tom Stallard, de l’Université de Northumbria, et ses collègues ont découvert que ces variations apparentes de la rotation de Saturne étaient entraînés par des vents soufflant dans la haute atmosphère de la planète, lesquels produisaient des courants électriques à l’origine d’un signal auroral trompeur.

Cependant, cette découverte laissait une question clé en suspens : qu’est-ce qui provoquait ces vents atmosphériques ? De nouvelles recherches menées par le professeur Tom Stallard et ses confrères au Royaume-Uni et aux États-Unis viennent d’apporter les premiers éléments directs de réponse.

À l’aide du télescope spatial James-Webb (JWST), l’équipe a observé la région aurorale nord de Saturne – l’équivalent des aurores boréales sur Terre – en continu, pendant une journée saturnienne complète.

Les chercheurs ont ensuite analysé le rayonnement infrarouge émis par une molécule appelée "cation trihydrogène", qui se forme dans la haute atmosphère de Saturne et se comporte comme un thermomètre naturel. Cela leur a permis de produire les premières cartes à haute résolution de la température et de la densité de particules à travers toute la région aurorale de Saturne.

Par rapport aux données précédentes, l’amélioration est spectaculaire. Les anciennes mesures présentaient une marge d’erreur d’environ 50 degrés Celsius, ce qui correspondait à peu près aux variations que les scientifiques tentaient de détecter, et elles étaient obtenues en combinant de vastes zones de l’aurore polaire chaude.

Les nouvelles données du JWST sont dix fois plus précises que les anciennes mesures, révélant des schémas de réchauffement et de refroidissement à petite échelle à travers l’aurore.

Les résultats de l’équipe correspondaient aux prédictions de longue date – mais seulement lorsque la chaleur était concentrée exactement là où l’aurore pénètre dans l’atmosphère. Cela a conduit à une découverte cruciale : l’aurore de Saturne réchauffe activement son atmosphère dans des régions bien spécifiques. Cette chaleur génère des vents, qui à leur tour produisent des courants électriques. Ces courants alimentent l’aurore elle-même, créant une boucle de rétroaction continue.

“Ce que nous observons, c’est en quelque sorte une pompe à chaleur planétaire. L’aurore de Saturne chauffe son atmosphère, l’atmosphère engendre des vents, les vents produisent des courants qui alimentent l’aurore, et le cycle se poursuit. Le système s’auto-alimente”, a déclaré M. Stallard dans un communiqué.

“Pendant des décennies, nous savions qu’il se passait quelque chose d’étrange avec la vitesse de rotation apparente de Saturne, mais nous étions incapables de l’expliquer. Nous avons ensuite montré que le phénomène était entraîné par des vents atmosphériques, sans toutefois comprendre pourquoi ces vents existaient. Ces nouvelles observations, rendues possibles par le JWST, nous apportent enfin les preuves qu’il nous manquaient pour boucler la boucle.”

L’étude met également en lumière un lien plus profond entre l’atmosphère de Saturne et sa magnétosphère – l’immense région de l’espace modelée par le champ magnétique de la planète – ce qui pourrait expliquer pourquoi cet effet reste stable sur de longues périodes.

“Ce résultat change notre manière de concevoir les atmosphères planétaires de manière plus générale”, ajoute le professeur.

“Si les conditions atmosphériques d’une planète peuvent générer des courants qui se propagent dans l’espace environnant, alors comprendre ce qu’il se passe dans la stratosphère d’autres mondes pourrait révéler des interactions que nous n’avons même pas encore imaginées.”

Référence

Stallard, T. S., Moore, L., Melin, H., Smith, C. G. A., Agiwal, O., Chowdhury, M. N., Johnson, R. E., Knowles, K. L., Thomas, E. M., Tiranti, P. I., O’Donoghue, J., Mohamed, K., Mueller-Wodarg, I., Coxon, J. C., Badman, S. V., & Caggiano, J. A. (2026). JWST/NIRSpec Reveals the Atmospheric Driver of Saturn’s Variable Magnetospheric Rotation Rate. Journal of Geophysical Research: Space Physics, 131(3). https://doi.org/10.1029/2025JA034578

(©Newsweek 2026/Managing editor : Mathias Lambry - The Press Junction/Picture : NASA Hubble Space Telescope via Unsplash)