| 30.05.05 |
Ce que
l'on sait de Phoebe |
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Phoebe, la lune la plus éloignée de Saturne a été survolée par la
sonde Cassini-Huygens en juin 2004. En raison de son orbite rétrograde,
par rapport aux grandes lunes internes de Saturne, et de sa couleur,
Phoebe apparaît comme des plus intéressants et de nombreux scientifiques
pensent que la petite lune a été capturée par la planète. C'est
aussi le second objet du Système Solaire, après la Terre ! a présenter
une si grande variété dans sa composition de surface. Selon les
scientifiques, il est très probable que l'on retrouve des matériaux
du Système Solaire externe primitif.
Aujourd'hui, près d'un an après son survol, les 11 instruments de
la sonde ont fourni non seulement des images très fines, mais aussi
des mesures radar et des données spectroscopiques à même de retracer
l'histoire du satellite. Sans connaître avec précision la composition
de la structure interne de Phoebe, nous n'avons aucune certitude
sur l'origine de Phoebe. Toutefois, l'analyse de sa surface et sa
place dans le système saturnien laissent à penser que la lune s'est
formée dans une autre région du Système Solaire, il y a quelque
4 milliards d'années et a été capturée bien plus tard par la planète
aux anneaux.
Phoebe serait un o bjet
échappé de la Ceinture de Kuiper et vraisemblablement similaire
aux petits corps glacés qui la peuplent. Bien que sa nature exacte
ne soit pas connue, les scientifiques la relient à la famille des
comètes ou aux objets glacés de la Ceinture de Kuiper plutôt qu'aux
astéroïdes. Cassini a montré que les minerais hydratés étaient semblables
à ceux détectés dans les météorites primitives et mis en évidence
des similitudes chimiques entre des matériaux de Phoebe et ceux
observés sur des comètes, ce qui renforce son appartenance aux objets
de la Ceinture de Kuiper.
Sa surface présente trop de différences avec celle des astéroïdes
observés avec des résolutions similaires et la petite lune présente
peu de similitudes avec les objets de la Ceinture d'astéroïdes,
située entre les orbites de Mars et de Jupiter. Les astéroïdes comme
Ida, Mathilde et Eros, mais aussi les petits satellites martiens
Phobos et Deimos, ne montrent pas ces petites régions lumineuses
associées à des petits cratères sur Phoebe et clairement visibles.
L'image montre Phoebe en entier, vu le 11 juin
2004 depuis une distance de 32.500 km. La résolution est
de 190 mètres par pixel (Credits NASA / JPL / Space Science
Institute)
La surface généralement foncée de Phoebe met en évidence
des traces de glace d'eau mais si ce n'est cette caractéristique,
la lune ressemble à s'y m'éprendre à des astéroïdes et autres petits
corps des régions éloignées du Système Solaire comme Chiron et Pholus
que l'on pense échappés de la Ceinture de Kuiper. Sa surface est
constituée d'eau gelée, de minerais aquifères, de dioxyde de carbone
et peut-être d'argile et de produits chimiques organiques primitifs
mais aussi de matériaux non encore identifiés.
Les mesures du spectromètre VIMS suggèrent que les traces de glace
d'eau que l'on aperçoit un peu partout autour de sa surface et que
l'on trouve en quantité plus importante dans les régions du pôle
sud a été en grande partie apporté par la chute de comètes ou d'astéroïdes.
En effet, le plancher des cratères de Phoebe contient bien moins
de glace que sa surface. Cela tranche avec les autres lunes de Saturne
dont la cratérisation tend à exposer la glace se trouvant en sous-sol.
Alors que la plupart des lunes de Saturne se sont formées dans la
même région de gaz et de poussière que Saturne, la présence de certains
matériaux sur Phoebe que l'on ne retrouve pas dans le système saturnien
suggère que cette lune se soit formée dans une autre région du Système
Solaire et certainement pas à partir des même matériaux.
Notons enfin que la détection de composés aux caractéristiques semblables
tant sur Phoebe que sur Iapetus peut indiquer que Phoebe et Iapetus
soient entrés en collision ou tout simplement que les deux lunes
ont été enrichies par la chute de comètes similaires.
Phoebe
Découvert en 1898, Phoebe est une des lunes les plus éloignées de
Saturne et accomplit une orbite complète autour de la planète en
18 mois environ. Il s'agit d'un petit corps sombre d'environ 220
km qui ne renvoie que 6 % de la lumière solaire qu'il reçoit. Il
est recouvert d'une couche de glace qui transparaît par endroits
au travers d'une matière beaucoup plus sombre.
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Phoebe en haute résolution
Mosaïque en haute résolution de Phoebe a partir de 6 images
acquises depuis une altitude de 15.974 à 12.422 km par la
camera à angle étroit. Les détails les plus petits mesurent
74 m par pixel.
Connu pour être un monde sombre, Phoebe est étonnamment lumineux
! Les images transmises par Cassini-Huygens montrent un monde
parsemé de nombreux cratères de toutes tailles ainsi que des
structures linéaires, telles que des ravines, corniches et
alignements de collines. Phoebe pourrait avoir fait partie
d'une population héréditaire des corps glacials, comme des
comètes, dont certains résident maintenant dans la ceinture
de Kuiper au-delà de Neptune.
Des stries lumineuses sur les parois du grand cratère situé
au nord (en haut dans l'image) ont vraisemblablement été mises
à nu après l'effondrement du matériel plus foncé sus-jacent
du mur du cratère.
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Ces quatre modèles numériques nous révèlent la rondeur de
Phoebe en dépit de sa topographie irrégulière. Le diamètre
moyen de la petite lune est d'environ 214 km. .Les quatre
images qui composent cet ensemble sont séparées par une rotation
de 90 ° degrés chacune. L'image en haut à gauche est centrée
à 0 degré longitude ouest. Les autres images sont donc centrées
sur 90, 180 et 270 ° degrés longitude ouest.
La coloration des modèles met en évidence la profondeur de
la surface de Phoebe. Le point le plus bas apparaissant en
bleu (- 16 km) et le point le plus haut apparaissant en rouge.
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Ces deux images montrent Phoebe depuis une distance de 31.000
kilomètres, à gauche en lumière visible, à droite en ultraviolet.
En UV, une large tache très claire apparaît nettement, qui
correspond à l'emplacement du grand cratère visible sur l'image
de référence. Elle trahit la présence de glace d'eau au fond
de cette dépression.
L'image de droite provient de l'imageur spectrographique ultraviolet
de Cassini et a été obtenue durant l'approche, le 11 juin
2004.
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Des cartes de la distribution des éléments
Ces images montrent la distribution des éléments présents
sur la surface de Phoebe. Le spectromètre infrarouge de Cassini
a détecté de la glace et du fer, deux éléments communs à plusieurs
objets du Système Solaire, du dioxyde de carbone et un élément
pas encore identifié (vert). La glace est associée aux régions
les plus lumineuses alors que les deux autres matériaux sont
plus abondants dans les régions plus foncées. Tout comme la
substance non identifiée qui semble plus abondante dans ces
régions.
Ces images, acquises depuis une distance d'environ 16.000
km, montrent une gamme étendue des dispositifs lumineux et
foncés sur Phoebe. Le dioxyde de carbone est distribué globalement,
bien qu'il semble plus répandu dans les régions les plus foncées
du satellite de Saturne. Sa présence suggère que Phoebe n'est
pas originaire de la Ceinture d'astéroïdes mais plutôt des
régions beaucoup plus froides du Système Solaire, comme la
Ceinture de Kuiper.
La résolution de l'image est environ 4 kilomètres.
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Cartes des températures de surface
Cette image révèle les températures de surface de Phoebe,
observées par le spectromètre infrarouge de Cassini 1,8 heure
avant son survol.
A gauche, nous voyons la luminosité mesurée dans une longueur
d'onde de 17 à 17 microns, une fréquence environ 25 fois plus
longue que la plus grande valeur de rouge visible à l'œil
nu. Au centre, l'échelle des températures est montrée en fausses
couleurs, et échelonnée en degrés Kelvin.
A droite, une image identique de Phoebe en lumière visible,
pour comparaison.
On voit nettement que les températures sont généralement la
conséquence de la topographie de l'astre.
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Cartes des températures de surface
Cette image a été produite par Cassini durant son survol de
Phoebe le 11 juin 2004. Le spectromètre infrarouge embarqué
révèle les températures de surface, mesurées à divers moments.
Elles apparaissent bien plus froides que ce que nous connaissons
sur Terre, atteignant un maximum dans l'après-midi avec -160°C
pour plonger ensuite à -195°C avant l'aube. Sur ces images,
les régions non observées apparaissent en noir, et l'astérisque
indique le point de surface directement dirigé vers le Soleil.
A noter aussi, l'effet de la température dans le grand cratère,
situé juste au centre. Sur la première image prise le matin,
ses parois alors ombragées apparaissent froides, tandis que
sur la dernière image, elles se réchauffent nettement sous
l'action du Soleil. |
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