Dans une étonnante découverte qui propulse Saturne de nouveau au premier plan de la course aux lunes du système solaire, une équipe internationale d’astronomes, comprenant des chercheurs de l’Université de la Colombie-Britannique, a dévoilé la découverte de 62 nouvelles lunes orbitant autour de la planète aux anneaux.
Les dernières additions de Saturne lui permettent non seulement de regagner son titre pour le plus grand nombre de lunes connues, dépassant les 95 de Jupiter, mais font également de Saturne la première planète à posséder plus d’une centaine de lunes découvertes.
Le Dr Edward Ashton a initié le projet de recherche à l’UBC et est actuellement chercheur postdoctoral à l’Institut d’astronomie et d’astrophysique de l’Academia Sinica à Taïwan.
« Relier les différentes apparences de ces lunes dans nos données à une orbite viable donne l’impression de jouer au jeu des points à relier des enfants. C’est un peu comme jouer à une centaine de jeux différents sur la même page, sans savoir à quel point appartient quel puzzle », a déclaré le Dr Ashton.
Pour les deux dernières décennies, les astronomes ont sondé les environs de Saturne avec une sensibilité accrue à la recherche de lunes. Dans leur quête la plus récente, l’équipe d’Ashton a utilisé une technique appelée « décalage et empilement », une première dans le domaine des recherches de lunes autour de Neptune et d’Uranus.
La méthode, précédemment utilisée pour les explorations lunaires autour de Neptune et d’Uranus, consiste à décaler une séquence d’images à la même vitesse que la lune se déplace à travers le ciel. Ce mouvement, combiné à toutes les données, renforce le signal de la lune, rendant même les lunes les plus faibles visibles dans l’image empilée.
L’équipe s’est appuyée sur des données collectées par le Télescope Canada-France-Hawaii situé au sommet du Mauna Kea, à Hawaï, de 2019 à 2021. En décalant et empilant de nombreuses images prises sur des intervalles de trois heures, ils ont réussi à détecter des lunes autour de Saturne d’une taille d’environ 2,5 kilomètres de diamètre.
L’équipe d’Ashton comprend le professeur de l’UBC, le Dr. Brett Gladman, le Dr. Mike Alexandersen du Centre d’astrophysique de Harvard Smithsonian, le Dr. Jean-Marc Petit de l’Observatoire de Besançon, et Matthew Beaudoin de l’UBC.
La recherche initiale de ces lunes a été réalisée en 2019, lorsque Ashton et Beaudoin, alors étudiants à l’UBC, ont minutieusement examiné les données d’imagerie profonde du CFHT de cette année-là. Cependant, repérer un objet proche de Saturne dans le ciel ne le confirme pas nécessairement comme une lune. Il pourrait aussi s’agir d’un astéroïde passant près de la planète, bien que cela soit improbable.
Les objets doivent être surveillés pendant plusieurs années pour confirmer définitivement leur orbite autour de la planète. Après avoir associé diligemment des objets repérés à différentes nuits sur deux ans, l’équipe a suivi 63 objets, les identifiant finalement comme de nouvelles lunes.
Curieusement, certains des orbites liées de l’équipe ont correspondu à des observations antérieures qui avaient brièvement aperçu certaines de ces lunes, mais n’avaient pas réussi à les suivre suffisamment longtemps pour confirmer leur orbite autour de Saturne.
Toutes les lunes nouvellement découvertes appartiennent à la catégorie des lunes irrégulières, pensées pour avoir été capturées initialement par leur planète hôte il y a longtemps. Ces lunes se distinguent par leurs orbites larges, elliptiques et inclinées par rapport aux lunes régulières.
Le décompte des lunes irrégulières de Saturne est désormais de 121, contre 58 avant le début des recherches. En comptant les 24 lunes régulières, l’Union astronomique internationale reconnaît désormais un total de 145 lunes.
Les lunes irrégulières se regroupent souvent en fonction de l’inclinaison de leurs orbites. Dans le système de Saturne, il y a trois groupes, chacun nommé d’après des mythologies différentes : les groupes Inuit, Gaule et Nordique. Les lunes nouvellement découvertes se situent toutes dans l’un de ces trois groupes, le groupe Nordique recevant le plus d’additions.
Ces groupes sont pensés comme des restes de collisions sur les lunes initialement capturées, nous fournissant des informations précieuses sur l’histoire des collisions du système de lunes irrégulières de Saturne.
« As we push the capabilities of modern telescopes to their limits, we’re uncovering increasing evidence that a moderate-sized moon, orbiting Saturn in reverse, was shattered roughly 100 million years ago, » explained Dr. Gladman.
Les recherches précédentes de l’équipe sur ces lunes les ont amenés à proposer que l’abondance de petites lunes sur des orbites rétrogrades provient d’un événement relativement récent.
En termes astronomiques, « récents » signifie au cours des 100 derniers millions d’années. Pendant ce temps, il est estimé qu’une lune irrégulière de taille modérée a été perturbée et fragmentée en de nombreux morceaux que nous voyons aujourd’hui.
Cette découverte confirme non seulement le statut de Saturne comme la planète avec le plus de lunes, mais fournit également aux scientifiques une meilleure compréhension de la formation et de l’évolution des lunes irrégulières.
Chaque nouvelle lune découverte autour de Saturne est comme un morceau d’un puzzle plus vaste. Elles aident à dessiner un tableau plus clair du passé du système solaire et de la manière dont il pourrait évoluer à l’avenir. C’est un témoignage du pouvoir des télescopes modernes et de la diligence des astronomes qui, comme des enfants connectant les points sur une page, continuent de cartographier l’infinité apparemment de notre univers.
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