SaturneLes anneaux de Saturne

Les anneaux de Saturne

Les anneaux de Saturne
AnneauRayon
interne
(km)
Rayon
externe
(km)
Largeur
(km)
Anneau D66 90074 5107 610
Anneau C74 65892 00017 342
Anneau B92 000117 58025 580
Anneau A122 170136 77514 605
R/2004 S 1137 630
R/2004 S 2138 900
Anneau F 140 18030 à 500
Anneau de Janus et d'Epiméthée 149 000154 0005 000
Anneau G166 000175 0009 000
Arc de Méthone194 230
Arc d'Anthé197 230
Anneau de Pallène211 000213 5002 500
Anneau E181 000483 000302 000
Anneau de Phœbe6 000 00012 000 0006 000 000

Les anneaux de Saturne

Les anneaux ont été découverts en 1610 par Galilée. Mais il fallut attendre 1656 et le Hollandais Christian Huygens pour découvrir qu'il agissait d'anneaux. En effet Galilée n'avait pu observer que deux astres de chaque côté de Saturne du fait de la mauvaise définition de sa lunette.

Les anneaux sont composés de poussières et de glace en rotation autour de la planète.
Bien qu'ils semblent continus depuis la Terre, les anneaux sont composés de petites particules innombrables, chacune possédant une orbite indépendante. Ils possèdent une dimension allant du centimètre à plusieurs mètres avec quelques objets de la taille du kilomètre.

Les anneaux s'étendent jusqu'à 250000 km de Saturne, mais contiennent très peu de matière, en effet si on les comprimait dans un seul corps il n'aurait pas plus de 100 km de diamètre.

La connaissance détaillée du système d'anneaux de Saturne n'a été possible qu'à partir des observations rapprochées des sondes Voyager 1 et Voyager 2.

En commençant par la région la plus proche de Saturne, on trouve l'anneau D, caractérisé par une luminosité très faible. Il se confond avec les couches supérieures de l'atmosphère. L'anneau D comprend de nombreux filaments circulaires, d'une grosseur de dizaines, voire de centaines de kilomètres, visible tant en lumière solaire réfléchie qu'en lumière diffusée (ce qui indique qu'il est composé de particules aux dimensions très différentes). Il est pratiquement invisible depuis la Terre.

Puis une augmentation de la luminosité marque le bord de l'anneau C. Il est formé d'une série de bandes transparentes de plusieurs centaines de kilomètres de large, séparées par de petits anneaux plus opaques. Dans la région périphérique on trouve la division de Maxwell.

En continuant au-delà de l'anneau C, on trouve l'anneau B séparé du précédent par un bord très net où l'on observe une augmentation considérable de la luminosité et de l'opacité du matériau. Il s'étend dans le sens radial de 92 000 à 118 000 kilomètres du centre de Saturne et présente une structure fine très complexe, faite d'une succession irrégulière de bandes alternativement claires et sombres de largeur variable.

L'anneau B s'achève brusquement à la limite interne de la division de Cassini. Cette limite correspond exactement à la résonance 1:2 entre la période orbitale d'une particule de l'anneau et celle du satellite Mimas. Les sondes Voyager ont révélé que la division n'est pas totalement vide et présente une structure interne complexe. Au centre, une bande de 1 400 kilomètres de large est visible entre deux zones sombres. La bande est formée d'une succession très régulière de petits anneaux clairs et sombres, plus estompés vers le centre. Il est possible que cette structure régulière soit en relation avec la présence de petits satellites, invisibles jusqu'ici, à l'intérieur de la division.

L'anneau A commence d'une façon brutale et discontinue; sa luminosité tend à décroître légèrement vers l'extérieur. On y trouve la division de Encke, qui, elle non plus, n'est pas vide mais renferme de minces petits anneaux à la structure complexe, laissant supposer l'existence de minuscules satellites occultés. Juste au bord de l'anneau A, une région de quelques centaines de kilomètres de large, séparée par la mince division de Keeler, a une luminosité supérieure de plus de 30% à celle de la partie la plus interne. Son bord extérieur est net et coïncide avec une résonance orbitale (7:6 avec Janus).

Deux anneaux minces orbitent à 137 630 km et 138 900 km : R/2004 S 1 et R/2004 S 2. Il s'agit d'anneaux très fins et très peu visibles, découverts sur les images transmises par la sonde Cassini.

Puis suivent l'anneau F et l'anneau G qui sont les anneaux les plus minces. En 2006, la sonde Cassini a découvert l'Anneau de Janus et d'Epiméthée. Cet anneau est constitué de poussières issues de la surface de Janus et d'Epiméthée.

Deux arcs ont été découverts en 2006 et 2007. L'arc de Méthone, découvert en septembre 2006, est constitué de poussières provenant de Méthone et il est en résonance 14:15 avec Mimas. L'arc d'Anthé, découvert en juin 2007, est constitué de poussières provenant de Anthé et il est en résonance 10:11 avec Mimas.

En 2006 l'anneau de Pallène a été découvert par Cassini.

Puis à 180 000 kilomètres de la surface de Saturne se trouve l'anneau E large de 240 000 kilomètres.

Le 6 octobre 2009, le satellite Spitzer a découvert l'anneau Phœbe, un anneau au niveau du plan orbital de Phœbe à 6 000 000 de kilomètres de Saturne et large de 6 000 000 de kilomètres. Cet anneau est environ 20 fois plus épais que le diamètre de la planète. Il est invisible et a été découvert dans l'infra-rouge. Cet anneau se trouve sur le plan de l'écliptique, il est donc incliné de 27° par rapport au plan équatorial de Saturne et des autres anneaux. Depuis la Terre, sa taille apparente correspond à deux pleines lunes.

L'origine des anneaux est certainement un des problèmes les plus ardus qui se posent aux astronomes. Le point de vue général a changé ces dernières années depuis que l'on s'est aperçu qu'il ne s'agissait pas d'un phénomène unique. Jupiter, Uranus et Neptune possèdent eux aussi des systèmes d'anneaux. Les théories proposées jusqu'à maintenant sont au nombre de deux : un satellite détruit ou un satellite avorté.

La masse totale des anneaux de Saturne correspond approximativement à celle d'un satellite du type de Mimas ou d'Encelade. Une collision est donc une hypothèse fort plausible. Cette idée de la destruction catastrophique d'une lune primordiale par un corps vagabond est étayée de plus par quelques autres faits patents : on sait par exemple avec certitude que dans d'autres lieux du système saturnien des impacts destructeurs se sont produits, comme le montrent les caractéristiques particulières d'Hypérion et les cratères gigantesques de Mimas et Thétys.

La seconde hypothèse est celle du satellite avorté. Selon son principe de base, le système de satellites de Saturne, identique au système solaire dans son ensemble, a dû se former à partir d'un disque de particules en rotation autour de Saturne. Cependant, il existait une zone où le processus de formation des satellites demeura bloqué dès le début : l'intérieur de la limite de Roche. La gravité de la planète générant des forces de marées y empêchait l'agrégation des particules et la formation d'objets de grandes dimensions, en conséquence de quoi, dans la zone des anneaux, un authentique satellite ne put jamais se former.

Des formations plus ou moins lumineuses qui apparaissent de temps à autre à la surface des anneaux de Saturne sont appelées du mot anglais spokes par les scientifiques qui étudient ces phénomènes éphémères. Les spokes semblent s'orienter radialement lorsqu'ils se forment puis s'incliner alors qu'ils gravitent autour de la planète, pour finalement se disperser puis s'évanouir après environ trois heures.


Photographies

   L'ombre des anneaux.


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Le système solaire par Christophe.
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Par le même auteur : Le Franc Français - Les timbres de France de 1849 à nos jours.

Dernière mise à jour :  16 Juin 2018
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