au sommaire
Atlas, une des lunes de Saturne. Crédit : Nasa
On a longtemps soupçonné que les anneaux de Saturne pouvaient s'être formés suite à la désintégration d'un ou plusieurs grands corps célestes glacés, peut-être des lunes préexistantes autour de Saturne, à l'occasion d'impacts gigantesques, peut-être avec des comètes. Les débris produits se seraient alors rapidement distribués dans le plan équatorial de la planète pour former le disque mince que nous connaissons tous. Dans cette hypothèse, les petits corps de formes irrégulières que l'on retrouve dans certaines régions à l'intérieur des anneaux seraient des témoignages laissés par ces événements titanesques.
Il y a d'autres hypothèses qu'une simple collision, comme par exemple la rupture par des forces de marée d'une planète qui se serait trop approchée de Saturne jusqu'à pénétrer en-deçà de la limite de Roche.
Les images et les études réalisées grâce à la mission Cassini pour des lunes comme Atlas et Pan vont dans le sens de l'hypothèse de la collision. Sébastien Charnoz et André BrahicAndré Brahic viennent de publier avec leurs collègues américains, comme Carolyn Porco, une série d'articles sur les enseignements que l'on peut tirer de ces observations.
Cliquez pour agrandir. A gauche, Atlas, et à droite, Pan. Atlas ne fait guère plus de 20 km de diamètre. Crédit : Nasa
La mission Cassini a permis d'examiner beaucoup plus en détails la forme et la taille de 14 lunes de Saturne et surtout pour la moitié d'entre elles d'estimer leurs massesmasses et par conséquent leurs densités. C'est cette dernière information qui s'est révélée importante pour comprendre comment certaines de ces lunes, surtout Pan et Atlas se sont formées.
En effet, les lunes internes présentent une densité faible, presque la moitié de celle de l'eau ! Elles doivent donc être particulièrement poreuses et résulter de l'accrétionaccrétion assez peu cohésive des petites particules glacées des anneaux.
Le problème est que les forces de marée gravitationnelles s'exerçant dans ces régions proches de la planète auraient dû empêcher la formation de ces rassemblements de matériaux...sauf si un noyau plus dense était déjà là, favorisant l'accrétion des matériaux et contrecarrant les forces de marées de Saturne.
Crédits Animation : Frédéric Durillon - www.animea.com & CEA/SAp
De plus, des simulations numériquessimulations numériques et des calculs analytiques indiquent que si un tel noyau dense peut servir de germegerme pour la croissance de ces lunes par accrétion, cela se manifestera par la formation d'un anneau de particules agglomérées autour de ce germe : exactement ce que les images de Cassini ont révélé. En outre, la taille de l'anneau doit être deux à trois fois plus grande que celle du noyau dense. Une lune de 30 km, de l'ordre des tailles observées, nécessite un germe de 10 kilomètres de diamètre environ.
