En janvier et mars 2009, les chercheurs utilisant Hubble ont profité d'une rare opportunité pour enregistrer Saturne lorsque ses anneaux sont sur le bord, résultant en un look unique mettant en vedette les deux pôles de la planète géante. Puisque Saturne n'est dans cette position que tous les 15 ans environ, cette orientation favorable a permis une étude soutenue des deux belles et dynamiques aurores.
Puisqu'il faut près de trente ans à Saturne pour orbiter autour du Soleil, la possibilité d'imager ses deux pôles ne se produit que deux fois au cours de cette période. Hubble a pris des photos de la planète sous différents angles depuis le début de la mission en 1990, mais 2009 a donné à Hubble une chance unique d'imaginer Saturne avec les anneaux bordés et les deux pôles en vue. En même temps, Saturne approchait de son équinoxe, de sorte que les deux pôles étaient également éclairés par les rayons du Soleil.
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Ces observations récentes vont bien au-delà d’une simple image fixe et ont permis aux chercheurs de surveiller le comportement des deux pôles de Saturne dans le même plan sur une période prolongée. Le film qu'ils ont créé à partir des données, collectées sur plusieurs jours en janvier et mars 2009, a aidé les astronomes à étudier les aurores boréales et méridionales de Saturne. Compte tenu de la rareté d'un tel événement, cette nouvelle séquence sera probablement le dernier et le meilleur film d'équinoxe que Hubble capture de notre voisin planétaire.
Malgré son éloignement, l'influence du Soleil est toujours ressentie par Saturne. Le Soleil émet constamment des particules qui atteignent toutes les planètes du système solaire comme le vent solaire. Lorsque ce flux chargé électriquement se rapproche d'une planète avec un champ magnétique, comme Saturne ou la Terre, le champ piège les particules, les faisant rebondir d'avant en arrière entre ses deux pôles. Conséquence naturelle de la forme du champ magnétique de la planète, une série de «voies de circulation» invisibles existe entre les deux pôles le long desquels les particules chargées électriquement sont confinées lorsqu'elles oscillent entre les pôles. Le champ magnétique est plus fort aux pôles et les particules ont tendance à s'y concentrer, où elles interagissent avec les atomes dans les couches supérieures de l'atmosphère, créant des aurores, la lueur familière que les habitants des régions polaires de la Terre connaissent sous le nom de lumières du nord et du sud. .
À première vue, le spectacle lumineux des aurores de Saturne apparaît symétrique aux deux pôles. Cependant, en analysant les nouvelles données plus en détail, les astronomes ont découvert des différences subtiles entre les aurores boréales et méridionales, qui révèlent des informations importantes sur le champ magnétique de Saturne. L'ovale auroral nord est légèrement plus petit et plus intense que celui du sud, ce qui implique que le champ magnétique de Saturne n'est pas réparti également sur la planète; il est légèrement inégal et plus fort au nord qu'au sud. En conséquence, les particules électriquement chargées dans le nord sont accélérées à des énergies plus élevées lorsqu'elles sont projetées vers l'atmosphère que celles du sud. Cela confirme un précédent résultat obtenu par la sonde spatiale Cassini, en orbite autour de la planète annelée depuis 2004.
Source: ESA
