2 mars 2012 – Dioné, la lune glacée de Saturne, a une atmosphère d’oxygène

Cassini détecte un soupçon d’air frais à DionéLa sonde Cassini fait de nouvelles découvertes, la sonde Cassini a détecté des molécules d’oxygène dans la petite exosphère de la lune glacée Dioné, de la planète Saturne.De l’oxygène découvert sur Dioné, la lune de SaturneLes scientifiques pensent maintenant que la production d’oxygène est un processus universel partout où une lune glacée est baignée dans un puissant environnement de rayonnement piégé et de plasma.

Dione, l’une des lunes glacées de Saturne, a une faible exosphère qui comprend des molécules d’oxygène, selon de nouvelles découvertes de la mission Cassini-Huygens.

Saturn and its icy moon Dione captured by the Cassini spacecraft.

Credit: NASA/JPL/SSI pic.twitter.com/waxiEJC2IC

— Wonder of Science (@wonderofscience) September 14, 2021

La mission internationale a fait cette découverte en utilisant les données combinées du spectromètre à plasma Cassini (CAPS), qui comprend un capteur conçu et construit au Mullard Space Science Laboratory de l’University College London (UCL).Dione rejoint Rhea et les anneaux principaux du système de Saturne en ayant une exosphère riche en oxygène, ainsi que les lunes de Jupiter Ganymède, Europe et Callisto – la cible de la mission JUpiter ICy moons Explorer (JUICE) proposée par l’Agence spatiale européenne (ESA) pour lancement en 2022.« Il semble maintenant que la production d’oxygène soit un processus universel partout où une lune glacée est baignée dans un puissant environnement de rayonnement piégé et de plasma », a déclaré Andrew Coates de l’UCL. « Les particules énergétiques frappent la surface glacée, l’hydrogène est perdu et l’oxygène moléculaire reste sous forme d’exosphère. Nous savons maintenant que cela se produit sur les lunes de Saturne ainsi que sur celles de Jupiter, et cela pourrait bien se produire également dans les systèmes planétaires extrasolaires.Cassini a survolé Dione le 7 avril 2010. Au cours de ce survol, CAPS a détecté des ions d’oxygène moléculaire près de la surface glacée de la lune, en raison du bombardement par des particules piégées dans le champ magnétique puissant de Saturne.Une équipe de scientifiques, dirigée par Robert Tokar du Laboratoire national de Los Alamos, au Nouveau-Mexique, a utilisé les mesures pour estimer la densité des ions d’oxygène moléculaire dans la plage de 0,01 à 0,09 ions par centimètre cube. Ces ions oxygène moléculaires sont produits lorsque des molécules neutres sont ionisées ; les mesures confirment qu’une exosphère neutre entoure Dioné.Les mesures d’électrons du spectromètre d’électrons de l’UCL (ELS), qui fait partie du CAPS, ont joué un rôle clé dans la conclusion d’une exosphère. Les données d’ELS ont montré le sillage du plasma dû à Dione et caractérisé les changements de la magnétosphère de Saturne pendant le survol.« L’exosphère de Dioné est très mince – comparée à l’atmosphère terrestre, la densité est d’environ un million de milliardième », a déclaré Geraint Jones de l’UCL. « Ce qui est excitant, c’est qu’il y a de l’oxygène, et l’oxygène peut être recyclé via la surface. »Cassini détecte un soupçon d’air frais à Dioné

Le vaisseau spatial Cassini de la NASA a « reniflé » pour la première fois des ions d’oxygène moléculaire autour de Dione, la lune glacée de Saturne, confirmant la présence d’une atmosphère très ténue. Les ions d’oxygène sont assez rares – un pour 0,67 pouce cube d’espace (un pour 11 centimètres cubes d’espace) ou environ 2 550 par pied cube (90 000 par mètre cube) – montrent que Dione a une atmosphère neutre extrêmement mince. À la surface de Dione, cette atmosphère ne serait aussi dense que l’atmosphère terrestre à 300 milles (480 kilomètres) au-dessus de la surface. La détection de cette faible atmosphère, connue sous le nom d’exosphère, est décrite dans un récent numéro de la revue Geophysical Research Letters.« Nous savons maintenant que Dione, en plus des anneaux de Saturne et de la lune Rhea, est une source de molécules d’oxygène », a déclaré Robert Tokar, membre de l’équipe Cassini basé au Laboratoire national de Los Alamos, Los Alamos, N.M., et auteur principal de le papier. « Cela montre que l’oxygène moléculaire est en fait courant dans le système de Saturne et renforce le fait qu’il peut provenir d’un processus qui n’implique pas la vie. » L’oxygène de Dione semble provenir de photons solaires ou de particules énergétiques de l’espace bombardant la surface de glace d’eau de la lune et libérant des molécules d’oxygène, a déclaré Tokar. Mais les scientifiques chercheront d’autres processus, y compris géologiques, qui pourraient également expliquer l’oxygène.« Les scientifiques n’étaient même pas sûrs que Dione serait assez grande pour s’accrocher à une exosphère, mais cette nouvelle recherche montre que Dione est encore plus intéressante que nous ne le pensions auparavant », a déclaré Amanda Hendrix, scientifique adjointe du projet Cassini au Jet Propulsion Laboratory de la NASA, Pasadena, Californie, qui n’était pas directement impliqué dans l’étude. « Les scientifiques fouillent maintenant dans les données de Cassini sur Dione pour examiner cette lune plus en détail. »Plusieurs corps solides du système solaire – dont la Terre, Vénus, Mars et Titan, la plus grande lune de Saturne – ont des atmosphères. Mais ils ont tendance à être généralement beaucoup plus denses que ce qui a été trouvé autour de Dione. Cependant, les scientifiques de Cassini ont détecté une mince exosphère autour de la lune Rhea de Saturne en 2010, très similaire à Dione. La densité d’oxygène à la surface de Dioné et de Rhéa est environ 5 billions de fois moins dense que celle à la surface de la Terre. Tokar a déclaré que les scientifiques soupçonnaient l’existence d’oxygène moléculaire à Dione parce que le télescope spatial Hubble de la NASA avait détecté de l’ozone. Mais ils ne le savaient pas avec certitude jusqu’à ce que Cassini soit capable de mesurer l’oxygène moléculaire ionisé lors de son deuxième survol de Dione le 7 avril 2010 avec le spectromètre à plasma Cassini. Lors de ce survol, le vaisseau spatial a volé à environ 313 miles (503 kilomètres) de la surface de la lune.Les scientifiques de Cassini analysent également les données du spectromètre de masse ionique et neutre de Cassini lors d’un survol très proche le 12 décembre 2011. Le spectromètre de masse ionique et neutre a détecté la fine atmosphère de Rhea, de sorte que les scientifiques pourront comparer les données de Cassini à partir du deux lunes et voir s’il y a d’autres molécules dans l’exosphère de Dioné. La mission Cassini-Huygens est un projet coopératif de la NASA, de l’Agence spatiale européenne et de l’Agence spatiale italienne. Le Jet Propulsion Laboratory de la NASA, Pasadena, Californie, une division du California Institute of Technology de Pasadena, gère la mission pour la Direction des missions scientifiques de la NASA, Washington, D.C. L’orbiteur Cassini a été conçu, développé et assemblé au JPL. L’équipe du spectromètre à plasma Cassini et l’équipe du spectromètre de masse neutre et ionique sont basées au Southwest Research Institute de San Antonio.

Dioné, la lune glacée de Saturne, a une atmosphère d’oxygèneUn vaisseau spatial de la NASA encerclant Saturne a découvert une atmosphère d’oxygène vaporeux sur la lune glacée Dione de la planète aux anneaux, mais vous ne voudriez pas y vivre. D’une part, vous ne pourriez pas respirer – l’atmosphère de Dione est 5 000 milliards de fois moins dense que l’air à la surface de la Terre, selon les scientifiques.

L’atmosphère de Dione a été détectée par le vaisseau spatial Cassini de la NASA , qui a repéré une couche ultra-mince d’ions oxygène si clairsemée qu’elle équivaut à des conditions à 300 miles (480 kilomètres) au-dessus de la Terre. Sur Dioné, il n’y a qu’un seul ion oxygène pour 0,67 pouce cube (ou un ion pour 11 centimètres cubes) d’espace, mais c’est encore suffisant pour être qualifié d’atmosphère, ont annoncé les scientifiques de la mission Cassini vendredi 2 mars.

« Nous savons maintenant que Dione, en plus des anneaux de Saturne et de la lune Rhéa, est une source de molécules d’oxygène », a déclaré Robert Tokar, membre de l’équipe Cassini du Laboratoire national de Los Alamos au Nouveau-Mexique, qui a dirigé la nouvelle étude, dans un communiqué. . « Cela montre que l’oxygène moléculaire est en fait courant dans le système de Saturne et renforce le fait qu’il peut provenir d’un processus qui n’implique pas la vie. »

Dione est l’une des plus petites lunes de Saturne et mesure environ 1 123 km de large. Il orbite autour de Saturne une fois tous les 2,7 jours à une distance d’environ 234 000 miles (377 400 km) – à peu près la même que celle entre la Terre et sa lune, selon une description de la NASA. L’oxygène sur Dione peut potentiellement être créé par des photons solaires ou des particules à haute énergie qui bombardent la surface couverte de glace de la lune de Saturne, soulevant des ions d’oxygène dans le processus, a expliqué Tokar. Une autre idée suggère que les processus géologiques sur Dione pourraient alimenter l’atmosphère de la lune, ont ajouté les chercheurs.

L’étude est détaillée dans un numéro récent de la revue Geophysical Research Letters. Dioné n’est en aucun cas le seul corps rocheux possédant une atmosphère dans notre système solaire. Des atmosphères épaisses recouvrent les planètes Terre, Vénus et Mars, ainsi que Titan, la plus grande lune de Saturne.

Une fine atmosphère sur la lune Rhea de Saturne – similaire à celle de Dione – a également été détectée en 2010, ont déclaré des responsables de la NASA. Cette observation et la découverte de l’ozone sur Dione par le télescope spatial Hubble ont conduit les chercheurs à soupçonner qu’il pourrait abriter une atmosphère mince.

Mais cela n’a pas été établi avec certitude jusqu’à ce que le vaisseau spatial Cassini utilise un instrument appelé spectromètre à plasma pour détecter l’oxygène ionisé sur Dione lors d’un survol rapproché en avril 2011, lorsque la sonde a volé à moins de 503 km de la lune glacée. Le vaisseau spatial a détecté une atmosphère composée d’environ 2 550 ions d’oxygène par pied cube (soit environ 90 000 par mètre cube), ont déclaré les chercheurs.

« Les scientifiques n’étaient même pas sûrs que Dione serait assez grande pour s’accrocher à une exosphère, mais cette nouvelle recherche montre que Dione est encore plus intéressant que nous ne le pensions auparavant », a déclaré Amanda Hendrix, scientifique adjointe du projet Cassini au Jet Propulsion de la NASA. Laboratory, Pasadena, Californie, qui n’a pas participé à l’étude de Tokar. « Les scientifiques fouillent maintenant dans les données de Cassini sur Dione pour examiner cette lune plus en détail. »

Dioné a été découverte en 1684 par l’astronome Giovanni Cassini, qui a donné son nom au vaisseau spatial Cassini. La lune porte le nom de la déesse grecque Dioné, que l’ancien poète grec Homère a décrite comme la mère de la déesse Aphrodite, ont expliqué des responsables de la NASA.

La NASA a lancé la mission Cassini en 1997 et elle est en orbite autour de Saturne depuis son arrivée sur la planète aux anneaux en 2004. La mission, qui est un effort conjoint de la NASA et des agences spatiales d’Europe et d’Italie, a été prolongée à plusieurs reprises, plus récemment jusqu’en 2017.

https://www.nasa.gov/mission_pages/cassini/whycassini/cassini20120302.html

https://www.space.com/14775-saturn-moon-dione-oxygen-atmosphere.html

https://astronomy.com/news/2012/03/oxygen-discovered-at-saturns-moon-dione