Les satellites de Saturne exercent sur leur planète une attraction plus forte sur sa face la plus proche que sur celle qui est plus éloignée d'eux. Cet effet de marée déforme légèrement Saturne en ellipsoïde dans la direction du compagnon. En retour, la planète déformée perturbe subtilement les orbites de ses satellites.
Une équipe internationale de chercheurs impliquant l'Irfu a eu l'idée d'observer les trajectoires de petites lunes encadrant deux satellites de Saturne, Téthys et Dioné. Chacun de ces satellites est encadré par deux petites lunes, situées à 60° sur son orbite. En raison de ce positionnement décalé, ces lunes voient leurs trajectoires affectées par la déformation de Saturne par la marée exercée par Thétys (ou Dioné). Aussi infimes soient-ils, ces écarts sont mesurables car la géométrie de l'ensemble ne varie pas et les effets peuvent se cumuler jusqu'à quelques dizaines de kilomètres sur dix ans. La mesure de ces écarts permet donc de remonter aux infimes fluctuations du champ gravitationnel à l'intérieur de Saturne sur cette période.
Couplées avec d'autres mesures de la sonde Cassini lors de sa plongée dans l'atmosphère de Saturne, prévue en septembre 2017, les données recueillies devraient permettre de statuer sur la nature du noyau central de Saturne : est-il rocheux ou non ?
Ce travail est le fruit de la collaboration Encelade menée par un chercheur de l'Institut de mécanique céleste et de calcul des éphémérides (Observatoire de Paris/CNRS/UPMC/Université Lille 1).