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Résumé

Le champ magnétique intrinsèque n’est pas seulement un facteur critique déterminant l’environnement électromagnétique d’une planète, il sert également de diagnostic clé de la structure intérieure et de la dynamique de la planète hôte. La mission Cassini est entrée dans la phase finale en avril. 2017 et a exécuté 22,5 orbites rapprochées très inclinées autour de Saturne avant de plonger dans la planète le 15 septembre 2017. Nous rapportons ici les caractéristiques du champ magnétique de Saturne révélées par les mesures du magnétomètre de la phase de Grande Finale de Cassini, et discutons de leurs implications sur la structure intérieure et la dynamique de Saturne. Ces mesures démontrent que le champ magnétique interne de Saturne est exceptionnellement axisymétrique, avec une inclinaison dipolaire inférieure à 0,007 degré. L’équateur magnétique de Saturne a été directement mesuré pour être décalé vers le nord de ~ 0.0468 +/- 0.00043 D (2820 +/- 26 km) à des distances radiales cylindriques comprises entre 1,034 et 1,069 RS de l’axe de rotation. Bien que presque parfaitement axisymétrique, le champ magnétique interne de Saturne présente des caractéristiques sur de nombreuses échelles de longueur caractéristiques dans la direction latitudinale. En examinant Br à 0,75 RS, les contributions de degré 4 à 11 correspondent à une structure à bandes latitudinales de largeur caractéristique similaire aux jets zonaux hors équatorial observés dans l’atmosphère de Saturne. Le champ magnétique interne de Saturne au-delà de 60 degrés de latitude, en particulier les caractéristiques à petite échelle, sont moins bien limités par les mesures disponibles, principalement en raison d’une couverture spatiale incomplète dans la région polaire. On a estimé que les champs magnétiques associés aux courants de Hall ionosphérique contribuaient à moins de 2,5 nT aux coefficients de Gauss au-delà du degré 3. Le champ magnéto-disque présente des variations orbite-orbite entre 11 nT et 16 nT le long de la partie rapprochée des orbites de Grande Finale, offrant la possibilité de mesurer la réponse de l’induction électromagnétique de l’intérieur de Saturne. Le moment dipolaire interne variable orbite-orbite mesuré est compatible avec la réponse de l’induction électromagnétique à 0.86 Rs, largement compatibles avec notre compréhension actuelle du profil de conductivité électrique intérieure de Saturne. Nous discuterons ensuite des contraintes et des implications sur la stratification stable et les flux zonaux profonds (rotation différentielle) à l’intérieur de Saturne.

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