Saturne comme vous ne l’avez presque jamais vue : Hubble et James-Webb révèlent des détails saisissants

C’est vers la fin du mois de juillet 1610 que Galilée a pointé sa lunette astronomique en direction de Saturne pour y faire la découverte d’un étrange aspect de la planète dont il ne saisit pas la signification – la puissance de son instrument n’était pas suffisante pour atteindre le grossissement et la résolution nécessaire. Mais la technologie des instruments d’astronomie progressant, le mathématicien, astronome et physicien hollandais Christian Huygens pourra, à partir de 1656, affirmer que Saturne possède bien des anneaux.

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Ces anneaux, nous les connaîtrons mieux avec les missions Voyager et surtout Cassini-Huygens, mais ils n’ont pas encore livré tous leurs secrets, notamment celui de leur origine.

Deux images de Saturne, voir les commentaires sur les photos ci-dessous. © Nasa, ESA, CSA, STScI, A. Simon (Nasa-GSFC), M. Wong (University of California), J. DePasquale (STScI), N. Bartmann (ESA/Webb) Music: Stellardrone – Twilight

Toujours est-il que dans ce but, les astronomes observent Saturne régulièrement avec le télescope spatial Hubble dans le cadre du programme de surveillance OPAL (Outer Planet Atmospheres Legacy), qui s’étend sur plus d’une décennie, et aujourd’hui le James-Webb, ce qui a conduit la Nasa et l’ESA a posté récemment des communiqués au sujet des images prises par ces deux yeux de la noosphère du mois d’août 2024 à 2025. Images réalisées à 14 semaines d’intervalle et qui montrent la planète passant de l’été boréal à l’équinoxe de 2025.

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Hubble observe surtout dans le visible et le télescope spatial James-Webb (JWST) dans l’infrarouge, ce qui offre aux scientifiques une compréhension plus riche et plus nuancée de l’atmosphère de la géante gazeuse.

Le communiqué conjoint de la Nasa et de l’ESA précise que les deux instruments « captent la lumière solaire réfléchie par les bandes nuageuses et les brumes de Saturne, mais tandis que Hubble révèle de subtiles variations de couleur à la surface de la planète, la vision infrarouge de Webb permet de détecter les nuages ​​et les composés chimiques à différentes profondeurs atmosphériques, des nuages ​​profonds à la fine couche supérieure de l’atmosphère ».

Une comparaison côte à côte d’images de Saturne observées à différentes longueurs d’onde et à différentes dates révèle des différences d’apparence entre l’infrarouge (à gauche) et la lumière visible (à droite). L’image de gauche est intitulée « Saturne, lumière infrarouge du télescope Webb, 29 novembre 2024 ». L’image de droite est intitulée « Saturne, lumière visible du télescope Hubble, 22 août 2024 ». En infrarouge, Saturne présente des bandes horizontales. Les points blancs, représentant plusieurs lunes de Saturne, sont nommés Janus, Dioné et Encelade. En lumière visible, les bandes horizontales de Saturne apparaissent jaune pâle, certaines bandes proches des pôles Nord et Sud présentant une teinte bleu clair. Les anneaux apparaissent d’un blanc éclatant, leur luminosité étant légèrement inférieure à celle observée sur l’image infrarouge du télescope Webb. Les points blancs, représentant plusieurs lunes de Saturne, sont nommés Janus, Mimas et Épiméthée. © Nasa, ESA, CSA, STScI, Amy Simon (Nasa-GSFC), Michael Wong (UC Berkeley); Image Processing: Joseph DePasquale (STScI)

Saturne, un laboratoire naturel pour l’étude de la dynamique des fluides

Le communiqué ajoute : « Sur l’image du télescope Webb, un courant-jet persistant, surnommé « onde ruban », serpente à travers les latitudes moyennes de l’hémisphère nord, influencé par des ondes atmosphériques autrement indétectables. Juste en dessous, une petite tache représente un vestige de la Grande Tempête de Printemps de 2011-2012. Plusieurs autres tempêtes parsèment l’hémisphère sud de Saturne et sont également visibles sur l’image.

Toutes ces formations sont sculptées par de puissants vents et ondes sous la couche nuageuse visible, faisant de Saturne un laboratoire naturel pour l’étude de la dynamique des fluides dans des conditions extrêmes.

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Plusieurs des bords pointus du courant-jet hexagonal emblématique de Saturne, découvert par la sonde Voyager en 1981 à son pôle Nord, sont également faiblement visibles sur les deux images. Il demeure l’un des phénomènes météorologiques les plus fascinants du Système solaire. Sa persistance pendant des décennies souligne la stabilité de certains processus atmosphériques à grande échelle sur les planètes géantes. Ce sont probablement les dernières images haute résolution que nous verrons du célèbre hexagone avant les années 2040, lorsque le pôle Nord entrera en hiver et sombrera dans l’obscurité pendant 15 ans. »

Cette vue infrarouge élargie de Saturne a été capturée le 29 novembre 2024 par le télescope spatial James-Webb (Nasa, ESA, ASC). Titan est le point le plus grand et se situe à l’extrême gauche de l’image, à une certaine distance de Saturne et des autres lunes. Hubble et Webb ont déjà exploré les aurores de Saturne, apporté des éclairages sur les spectaculaires aurores de Jupiter également observées par Hubble, confirmé les aurores d’Uranus aperçues en 2011 par Hubble et détecté pour la première fois les aurores de Neptune grâce à Webb. © Nasa, ESA, CSA, STScI; Image Processing: Joseph DePasquale (STScI)

Sur l’image infrarouge du télescope Webb, les anneaux apparaissent extrêmement brillants car ils sont composés de glace d’eau hautement réfléchissante. On distingue également des détails subtils, comme les rayons et la structure de l’anneau B (la région centrale épaisse des anneaux), qui diffèrent entre les deux observatoires. L’anneau F, le plus externe, semble fin et net sur l’image de Webb, tandis qu’il brille légèrement sur celle de Hubble. © Nasa, ESA, CSA, STScI; Image Processing: Joseph DePasquale (STScI)

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