Un étrange vortex en forme d’hexagone s’est formé au-dessus du pôle nord de Saturne alors que l’hémisphère nord de la planète entre en été, ont révélé les données de la mission internationale Cassini-Huygens. Le vortex inhabituel circule à des centaines de kilomètres au-dessus des nuages dans la couche stratosphérique de l’atmosphère de la planète annelée, a rapporté une nouvelle étude.

Ce vortex polaire chaud ressemble à une autre formation hexagonale précédemment découverte, également située au pôle nord de Saturne, mais plus basse dans l’atmosphère. Mais comment et si ces hexagones bizarres de basse et de haute altitude sont liés reste un mystère pour les scientifiques.

« Soit un hexagone s’est engendré spontanément et de manière identique à deux altitudes différentes, l’une plus basse dans les nuages et l’autre haute dans la stratosphère, soit l’hexagone est en fait une structure imposante s’étendant sur une plage verticale de plusieurs centaines de kilomètres », a déclaré Leigh Fletcher, auteur principal de l’étude et scientifique planétaire à l’Université de Leicester en Angleterre, dans un communiqué.

La sonde Cassini de la NASA est arrivée au système de Saturne en 2004, alors que c’était l’été dans l’hémisphère sud de la planète et l’hiver dans l’hémisphère nord. À l’époque, le vaisseau spatial a documenté un vortex circulaire, chaud et à haute altitude au pôle sud de Saturne, mais rien au pôle nord.

Avant Cassini, la sonde Voyager de la NASA avait révélé un hexagone du pôle nord à basse altitude dans les années 1980.Cet hexagone est une onde de longue durée qui serait liée à la rotation de Saturne, similaire à la façon dont la rotation de la Terre influence le courant-jet polaire.

La sonde Cassini a examiné de plus près cette formation hexagonale de basse altitude précédemment découverte avec plusieurs instruments, dont le Spectromètre infrarouge composite (CIRS) — un dispositif qui mesure la température et la composition des objets en capturant la lumière infrarouge, selon la NASA.

Mais comme c’était l’hiver dans l’hémisphère nord de Saturne à cette époque, les températures dans la stratosphère au—dessus du pôle nord étaient d’environ moins 252 degrés Fahrenheit (moins 158 degrés Celsius) – trop froides pour des observations CIRS fiables. Les températures extrêmes ont obligé Cassini à attendre l’été et, par conséquent, les régions de haute altitude du pôle nord de Saturne sont restées inexplorées pendant des années.

« Une année saturnienne s’étend sur environ 30 années terrestres, donc les hivers sont longs », a déclaré Sandrine Guerlet, co-auteur de l’étude et chercheuse planétaire à la Bibliothèque de météorologie dynamique en France, dans le communiqué. « Saturne n’a commencé à émerger des profondeurs de l’hiver nordique qu’en 2009 et s’est progressivement réchauffée à l’approche de l’été dans l’hémisphère nord », a expliqué Guerlet.

Des années plus tard, alors que les températures dans l’hémisphère nord de Saturne augmentaient progressivement, le CIRS de Cassini découvrit l’étrange vortex polaire au-dessus du pôle nord. « À mesure que le vortex polaire devenait de plus en plus visible, nous avons remarqué qu’il avait des bords hexagonaux », a déclaré Guerlet.

Cassini a capturé des images d’un vortex en forme d’hexagone à basse et haute altitude uniquement au pôle nord de Saturne, tandis que le vortex découvert des années plus tôt au pôle sud de Saturne était circulaire. Cette divergence entre les pôles de Saturne a conduit les chercheurs à soupçonner qu’il existe probablement des processus différents à l’œuvre aux deux pôles de la planète. Les différents vortex suggèrent que les pôles sont asymétriques ou que le vortex du pôle nord se développait encore et continuait de se développer après la disparition de Cassini en septembre. 2017, a déclaré Fletcher.

Il est peu probable que le vortex nouvellement décrit provienne d’une seule colonne hexagonale géante de nuages au-dessus du pôle nord de Saturne, car les vents de la planète changent radicalement avec l’altitude. Et Fletcher et ses collègues pensaient auparavant que les ondes, comme celles de l’hexagone du pôle nord découvert précédemment, ne pouvaient pas se propager vers le haut, donc resteraient piégées dans les sommets des nuages.

Mais Saturne présente une anomalie potentielle dans le comportement des ondes.

« Une façon dont les « informations » des vagues peuvent fuir vers le haut est via un processus appelé évanescence, où la force d’une onde se désintègre avec la hauteur, mais est à peu près assez forte pour persister dans la stratosphère », a déclaré Fletcher.

Percer le mystère de la formation du vortex hexagonal à haute altitude de Saturne pourrait aider les scientifiques à en apprendre davantage sur les effets atmosphériques, tels que la façon dont les événements plus bas dans une atmosphère affectent l’environnement à des altitudes plus élevées.

« Nous avons simplement besoin d’en savoir plus », a déclaré Fletcher.

L’équipe a publié ses résultats lundi (sept. 3) dans la revue Nature Communications.

Article original sur la science vivante.