Le mystère de l’ouragan hexagonal de Saturne

L'ouragan hexagonal de Saturne intrigue les spécialistes. Les scénarios sont nombreux, les modèles aussi, mais aucun ne répond parfaitement à la question.

Saturne est une planète gazeuse balayée par de violentes tempêtes. “L’hexagone de Saturne” est l’une d’entre elles. Elle tire son nom du motif nuageux hexagonal qui tourne en permanence au-dessus de son pôle Nord. Avec ses côtés mesurant environ 13 800 km, on parle donc ici d’un ouragan d’environ 32 000 km de large. Impressionnant, surtout quand on sait que le diamètre de la Terre ne fait “que” 12 742 km.

L’ouragan hexagonal de Saturne intrigue les spécialistes

L’Hexagone de Saturne avait été découvert par les deux sondes du programme Voyager en 1981-1982, avec des photos malheureusement de piètre qualité à l’époque. La mission Cassini-Huygens de 2006, par contre, a apporté un œil totalement nouveau sur le phénomène.  Sur Saturne, les saisons durent environ sept de nos années terrestres. Cassini n’a donc pu prendre de photos dans l’infrarouge que jusqu’à janvier 2009. Quand l’hexagone faisait face au Soleil et qu’il est devenu observable en lumière visible, la sonde a même réalisé une vidéo du cyclone, offrant des données supplémentaires aux spécialistes. Pour ces derniers, c’est un laboratoire géant de mécanique des fluides astrophysiques.

En effet, malgré sa taille et le fait qu’il soit une autre planète, il reste régi par les lois de la physique. Tout l’enjeu des experts est donc de proposer un modèle pertinent expliquant son existence. La mécanique des fluides est une science très complexe, encore plus avec les gaz, et les développements récents de la mécanique des fluides astrophysiques, grâce à la simulation numérique notamment, ont permis d’avancer grandement sur la question, en étudiant les conditions nécessaires pour un tel cyclone hexagone ou encore les conditions éventuelles d’un changement de direction du vent.

Les scénarios sont nombreux, les modèles aussi, mais aucun ne répond parfaitement à la question

De nombreux scénarios ont ainsi été proposés. L’un d’entre eux avance que Saturne, comme Jupiter, étant une planète gazeuse avec une atmosphère instable, se trouve confrontée à des écoulements complexes – tempêtes, jets, courants, tourbillons, etc. – à toutes les altitudes. Les écoulements de basse altitude peuvent créer des tourbillons plus ou moins importants. Ici, ces écoulements entoureraient un courant horizontal plus large soufflant vers l’est autour du pôle nord de Saturne, lui-même fait de plusieurs plus petites tempêtes pour confiner le courant du côté du pôle et déformer certains jets en hexagone. Ce scénario a été modélisé puis simulé, mais les simulations ont abouti à une géométrie à neuf côtés et non six. Ceci étant dit, cette même géométrie était bel et bien stable.

Une autre hypothèse veut que les formes hexagonales se développent où existe une forte variation de vitesse des vents à certaines latitudes. Ces formes régulières ont pu être créées en laboratoire. Et la forme la plus commune était justement à six faces. D’autres, de trois à huit côtés, ont aussi été créées.

Malheureusement, comme souvent, ces reproductions en laboratoire restent largement incomplètes. Celles-ci comportent par exemple des vortex stabilisant les bords des hexagones, alors que celui de Saturne n’en a pas. Le mystère reste donc entier. D’autant plus qu’en 2018, une structure similaire a été observée à 300 km au sud du pôle nord. D’où viennent-elles alors ?