Saturne

Les anneaux de Saturne

Les anneaux de Saturne sont un des phnomnes les plus remarquables du systme solaire et constituent la caractristique principale de la plante Saturne. la diffrence des anneaux plantaires des autres gantes gazeuses, ils sont extrmement brillants (albdo de 0,2 0,6) et peuvent tre vus l'aide de simples jumelles.

Il y rgne une agitation permanente : vagues, collisions, accumulations de matires.

Description des anneaux de Saturne

Bien qu'ils paraissent d'un seul tenant vu de la Terre, les anneaux de Saturne sont constitus d'innombrables particules, chacune sur une orbite propre, de silicates, d'oxyde de fer et de particules de glace d'une taille variant du grain de poussire celle d'une petite automobile. Deux thories principales ont t avances pour en expliquer l'origine. La premire, propose par douard Albert Roche au XIXe sicle, propose que les anneaux proviennent d'une lune de Saturne dont l'orbite se serait trop rapproche de la plante et qui aurait t mise en morceaux par les forces de mare.
  • Une variation de cette thorie suppose que la lune a t dsintgre par l'impact d'une grosse comte ou d'un astrode.
  • La deuxime thorie propose que les anneaux n'ont jamais constitu une lune mais qu'ils sont les restes de la nbuleuse plantaire qui a form Saturne. Cette deuxime thorie n'est cependant plus vraiment retenue aujourd'hui, car on pense que les anneaux sont trop instables pour durer des milliards d'annes (ordre de grandeur de l'ge du systme solaire) et qu'ils ont une origine plus rcente. Certains pensent mme que les anneaux de Saturne que nous observons actuellement ne sont pas les seuls que la gante gazeuse ait connu au cours de son histoire.

Depuis la Terre, trois anneaux peuvent tre vus : deux anneaux prominents (A et B) et un anneau plus faible. L'espace entre A et B est connu sous le nom de division de Cassini. L'anneau A est divis par un espace moins visible nomm division d'Encke. Les sondes Voyager ont galement dtect quatre autres anneaux considrablement moins visibles.

Les anneaux de Saturne s'tendent sur plus de 400 000 km, mais sont cependant trs fins. l'exception de l'anneau le plus externe, ils ne dpassent pas 1 km d'paisseur. En fait, si les anneaux taient compresss en un seul corps, celui-ci n'aurait pas plus de 100 km de diamtre.
Des inhomognits radiales apparaissent parfois dans les anneaux. Leur origine est mconnue, mais on pense que le champ magntique de Saturne en est la cause.
L'anneau F, l'un des plus externes, est une structure extrmement complexe de plusieurs anneaux plus petits "nous" entre eux. L'origine de ces noeuds est inconnue mais est probablement gravitationnelle.
L'anneau E, le plus externe, s'tend sur 240 000 km et s'largit progressivement aprs l'orbite d'Encelade jusqu' avoir 60 000 km d'paisseur.

Les anneaux de Saturne entretiennent des rsonances complexes avec certains de ses satellites. Certains, nomms satellites bergers (Atlas, Promthe et Pandore), sont clairement indispensables pour la stabilit des anneaux. Mimas semble responsable de la division de Cassini, Pan est situ l'intrieur de la division d'Encke. Le systme global est complexe et encore trs mconnu.
Mosaque de photographies en couleur naturelle prises par la camra  angle troit de Cassini, du ct non-illumin des anneaux D, C, B, A et F (de gauche  droite), le 9 mai 2007.

Mosaque de photographies en couleur naturelle prises par la camra angle troit de Cassini, du ct non-illumin des anneaux D, C, B, A et F (de gauche droite), le 9 mai 2007.

Vues obliques (4°) des anneaux C, B et A (de gauche  droite; l'anneau F est lgrement visible dans l'image du haut en rsolution maximale) prises par Cassini. En haut: mosaque d'images en couleur naturelle du ct illumin, 12 dcembre 2004. En bas: image construite  partir d'occultations radio mesures le 3 mai 2005. Les couleurs de l'image du bas correspondent  la taille des particules.

Vues obliques (4°) des anneaux C, B et A (de gauche droite; l'anneau F est lgrement visible dans l'image du haut en rsolution maximale) prises par Cassini. En haut: mosaque d'images en couleur naturelle du ct illumin, 12 dcembre 2004. En bas: image construite partir d'occultations radio mesures le 3 mai 2005. Les couleurs de l'image du bas correspondent la taille des particules.

Agitation des anneaux

La vie agite des anneaux de Saturne a commenc tre tudie depuis les missions amricaines "Voyager". Les astronomes ont pu alors constater qu'ils taient faits d'une multitude de sillons la manire d'un tissu en velours ctel.

Depuis juillet 2004, la sonde Cassini, en orbite autour de Saturne, fournit des images poustouflantes de la plante et de son environnement. Selon les thories actuelles, l'effervescence dans les anneaux serait due la cinquantaine de satellites de Saturne:
  • Certains sont situs l'intrieur mme des anneaux.
  • D'autres sont situs l'extrieur, mais crent longue distance et sur des temps trs longs, des vagues la surface des anneaux, selon le mme principe que la vibration d'un tambour.
  • Quelques satellites sont situs entre les anneaux, et mme s'ils sont pour la plupart des corps relativement petits - d'une centaine de kilomtres de long - ils seraient l'origine de nombreuses perturbations des particules des anneaux.

La sonde Cassini est extrmement importante dans la connaissance du mcanisme des anneaux et en particulier dans la rapidit de leur volution. Par exemple, l'anneau F a t particulirement tudi; les effets de mare sont si forts qu'aucun satellite n'y survit et on n'y trouve que de fines particules. L'anneau F est entour des satellites Promthe et Pandore, surnomms satellites bergers car ils prennent en tenaille l'anneau F ce qui expliquerait sa finesse. Chaque quinze heures, le satellite Promthe se rapproche de l'anneau et y cre de vritables saignes en attirant lui de la matire par sa masse. Il brise l'anneau et l'ensemble de ces morceaux forme une spirale gante qui s'tale dans tout l'anneau. Phnomne encore plus curieux: la sonde Cassini a permis de mettre en vidence l'existence de satellites phmres, toujours l'intrieur de l'anneau F, qui disparaissent aussi rapidement qu'ils se forment.

Haut de la page

Les spokes

Lors du passage de la sonde spatiale Voyager 2 dans les annes 1980, des taches (spokes en anglais) ont t photographies. Il semblerait qu'elles apparaissent sur les anneaux le matin pour disparatre la nuit. On suppose que ce sont des temptes de poussires.

Les taches sombres des anneaux de Saturne.

Les taches sombres des anneaux de Saturne.


Haut de la page

Lien