De nouvelles observations du télescope spatial Hubble révèlent une structure atmosphérique en forme de décagone (avec dix côtés) autour du pôle sud de Saturne. Les observations montrent qu’elle se renforce et évolue depuis au moins 2023. Son évolution rapide et sa forme naturellement géométrique intriguent les astronomes, alors qu’une autre célèbre structure en hexagone est observée autour du pôle nord de la planète depuis plus de 40 ans.
Les pôles de Saturne abritent des caractéristiques atmosphériques uniques dans le Système solaire. Une structure ondulatoire en forme d’hexagone est observée au niveau de son pôle nord. Découverte pour la première fois lors des survols des sondes Voyager en 1980 et 1981, cette onde a depuis été observée par des télescopes terrestres, le télescope spatial Hubble (HST) et la sonde Cassini. Elle est ainsi observée depuis plus de 44 ans.
L’onde hexagonale du pôle nord est une onde atmosphérique stable combinée à un jet se déplaçant vers l’est à une vitesse d’environ 100 m/s, tout en demeurant quasi stationnaire en longitude. Compte tenu de sa stabilité à long terme, les astronomes s’attendaient à ce qu’un phénomène similaire se produise au niveau du pôle sud de la géante gazeuse.
Cependant, si une structure polygonale éphémère a été observée par la sonde Cassini en 2004, aucune onde polygonale persistante n’a jusqu’ici été observée au pôle sud de Saturne. La structure décagonale a récemment été identifiée grâce aux observations de Hubble.
« Compte tenu de la symétrie du système de courants-jets nord-sud de Saturne, nous recherchions depuis 1990, sur les images du télescope Hubble, une structure équivalente à l’hexagone nord de Saturne au pôle Sud », explique dans un article de blog de la NASA, Agustín Sánchez-Lavega, chercheur au Département de physique appliquée de l’Université du Pays basque et auteur principal de l’étude décrivant la nouvelle structure atmosphérique.
« Les images de la sonde Cassini de la NASA, qui a orbité autour de Saturne entre 2004 et 2017, ne laissaient rien présager de cette formation durable. Les données de Hubble ont confirmé sa présence jusqu’en 2023. »
Une figure géométrique émergeant dans les nuages
Le décagone du pôle sud de Saturne a été découvert grâce aux changements de saisons de la planète, ramenant progressivement son pôle sud dans le champ de vision de nos télescopes. En analysant plusieurs années de données d’observation de Hubble, remontant à 2023, les chercheurs ont repéré les indices subtils de la structure qui commençait à se dessiner avant même qu’elle ne devienne un motif clairement défini.
Des images obtenues depuis le sol et publiées dans le Planetary Virtual Observatory Laboratory ont permis de repérer dès 2024 une bande ondulée subtile autour du pôle sud. D’autres images prises depuis le sol en 2025 ont apporté des indices supplémentaires en faveur de la structure décagonale.
D’après les analyses des chercheurs, détaillées dans la revue Science Advances, l’onde se situe à l’intérieur d’un puissant courant-jet et s’étend à travers plusieurs couches de l’atmosphère, suggérant qu’il ne s’agit pas d’une simple formation nuageuse, mais d’une structure atmosphérique s’étendant verticalement.
La position apparente du décagone varie légèrement selon la longueur d’onde utilisée par Hubble, car chaque filtre permet d’observer différentes altitudes de l’atmosphère. Ces différentes longueurs d’onde permettent aux chercheurs de sonder différentes altitudes dans l’atmosphère de Saturne.
Une image prise par le télescope spatial Hubble de la NASA révèle clairement une onde à 10 côtés encerclant le pôle sud de Saturne, nommée « décagone ». Une croix indique les zones non couvertes par les données. © NASA, ESA, STScI, Agustin Sánchez-Lavega (UPV), Amy Simon (NASA-GSFC), Michael Wong (UC Berkeley) ; Traitement d’images : Alyssa Pagan
« Ce qui m’intrigue le plus, c’est que cette formation semble très récente », a déclaré Amy Simon. « La question est : pourquoi est-elle apparue soudainement maintenant, alors que nous n’en avions jamais vu auparavant ? »
Des travaux et des observations supplémentaires seront nécessaires afin de déterminer comment il s’est formé, combien de temps il pourrait durer et comment il se comparera à l’hexagone du nord de la planète. En effet, si cette dernière semble stable depuis son observation il y a plusieurs décennies, le décagone du sud semble se renforcer et continuer d’évoluer, permettant ainsi d’en suivre le développement au fil du temps.
L’équipe prévoit par ailleurs de poursuivre l’observation de Saturne afin de déterminer si le décagone se stabilise dans une configuration durable, à l’instar de l’hexagone boréal, ou s’il continue d’évoluer. Les futures observations pourraient également permettre de déterminer l’origine des ondes géométriques polaires et de comprendre la dynamique atmosphérique des géantes gazeuses du Système solaire.
Source : Science Advances