Un satellite naturel ne gravite pas autour de sa planète dans la plustotale indifférence : le couple est en réalité en permanente interaction gravifique mais aussi électromagnétique. Dans certains cas, ce couplage se rend visible, sous forme d’une magnifique traînée lumineuse, appelée aurore, qui se déploie dans l’atmosphère de la planète, alors que son origine est à rechercher du côté de son satellite. La revue Nature publie les premières images d’empreinte aurorale d’Encelade sur Saturne, obtenues avec la sonde spatiale Cassini. Trois chercheurs du Laboratoire de Physique Atmosphérique et Planétaire (LPAP) de l’ULg participent à cette aventure : le professeur Jean-Claude Gérard ainsi que les chercheurs Denis Grodent et Jacques Gustin.

Ce ne sont pasles premières images d’empreintes aurorales d’un satellite sur sa planète : une grande campagne d’observation du télescope spatial Hubble en 2007 a permis à Io, satellite de Jupiter, de ravir cette première place (lire l’article Surprise autour des aurores polaires de Jupiter).En 2009, c’est Ganymède, un autre satellite de Jupiter, qui révèle son image magnétique aux pôles joviens, toujours sous l’œil attentif de Hubble. Aujourd’hui, c’est au tour d’Encelade, un satellite glacé de Saturne. Son empreinte aurorale a été détectée par le spectrographe UVIS de Cassini, en orbite autour de Saturne depuis l’été 2004. Même s’il existe des différences essentielles entre les magnétosphères de Saturne et de Jupiter, voilà plusieurs années que les planétologues avaient prédit l’existence d’un couplage électromagnétique entre Saturne et Encelade semblable à celui reliant Io à Jupiter.

Il a cependant fallu attendre six ans de fonctionnement de la sonde Cassini dans l’environnement de Saturne avant d’avoir la confirmation de cette prédiction. Ce délai provient de considérations géométriques, auxquelles s’ajoute le caractère sporadique du phénomène auroral lié à Encelade.« Il faut savoir que les analyses que nous publions sont relatives à des observations réalisées en août 2008, commence par préciser Denis Grodent. De plus, la détection d’une empreinte aurorale nécessite une visibilité des pôles pour l’instrument qui prend les mesures. Or, Cassini passe le plus clair de son temps dans le plan de l’écliptique de Saturne, ce qui ne lui permet qu’un regard de biais sur les phénomènes polaires de la géante. Mais durant l’année 2008, un basculement de l’orbite de Cassini était au programme : l’orbite s’est ainsi trouvée de plus en plus inclinée, jusqu’à passer au-dessus des pôles de Saturne avant de redescendre dans le plan équatorial. Durant ce retournement, Cassini a pu observer correctement les pôles de Saturne pendant plusieurs mois. Elle était également particulièrement proche de la géante à ce moment-là (à cinq rayons de Saturne seulement). Cette conjonction d’événements a permis des observations polaires d’une grande résolution angulaire. »