Une origine cométaire pour le CO stratosphérique de Saturne ?

Déterminer l’origine du CO (monoxyde de carbone) dans la stratosphère d’une planète géante est plus compliqué que pour l’eau, car ce composé ne condense pas aux tropopauses de ces planètes. Il peut donc provenir non seulement de sources externes (poussières interplanétaires, comètes, anneaux/satellites glacés), mais aussi de leurs intérieurs riches en oxygène. L’abondance d’oxygène profond des planètes géantes est une des clés pour comprendre leur formation, car il nous renseigne sur la quantité de glace disponible pour former les noyaux de ces planètes. L’étude de l’origine de CO permet ainsi d’étudier la formation des planètes géantes ainsi que leurs interactions avec leur environnement. Par exemple, pour Jupiter et Neptune, Bézard et al. (2002) et Lellouch et al. (2005) ont démontré que CO avait une origine double (interne et externe).

Ca a été détecté dans Saturne par Noll et al. (1986). Des observations complémentaires de Noll et Larson (1991) n’ont pas permis d’en déterminer l’origine et la question restait ouverte depuis.

En combinant des observations à 345 et 691 GHz de CO dans Saturne avec le James Clerk Maxwell Telescope (JCMT), et en couplant ces observations avec des modèles de transport vertical, j’ai montré que CO avait probablement été apporté par une comète, il y a quelques siècles.

CO à 345 et 691 GHz dans Saturns, observé avec le JCMT. Les lignes blueues et vertes correspondent à des sources permanentes (e.g. poussières interplanétaires), et aucune d’elles ne reproduit les observations. Par contre, un modèle d’apport cométaire permet de coller aux données.

Références: Cavalié et al. 2009, Icarus 203, 531-540. Cavalié et al. 2010, Astronomy and Astrophysics 510, A88.

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