Saturne : la géante aux anneaux de glace et de poussière

Avec un diamètre de presque 9 fois celui de la Terre et une masse 95 fois supérieure, Saturne est la deuxième planète géante du Système solaire, après JupiterJupiter. Composée majoritairement d'hydrogène et d'hélium avec un petit cœur rocheux, c'est une planète essentiellement gazeuse, à la différence de Neptune et Uranus, formées essentiellement de glaces. SaturneSaturne est même si peu dense qu'elle flotterait sur un océan qui serait à sa taille.

Ce sont bien sûr ses anneaux qui rendent Saturne si spectaculaire et envoûtante. Ils ont été observés à la lunette en 1610 par Galilée, qui ne comprenait pas d'ailleurs ce qu'il décrivait comme d'étranges « oreilles ». En 1656, l'astronomeastronome, physicienphysicien et mathématicienmathématicien Christian HuygensChristian Huygens comprend lui, à l'aide d'une lunette plus puissante, qu'il s'agit d'un anneau, mais qu'il pense solidesolide. Il avait découvert peu avant l'existence de TitanTitan, la deuxième plus grosse lunelune du Système solaire, dont la taille est d'ailleurs supérieure à celle de MercureMercure. Titan est la seule à posséder une atmosphèreatmosphère dense.

De quoi sont faits les anneaux de Saturne ?

En 1675, l'astronome Jean-Dominique CassiniJean-Dominique Cassini découvre, lui, l'existence de divisions (ou séparationsséparations) et donc d'anneaux. La plus large d'entre elles sera plus tard appelée la division de Cassini. C'est finalement en 1859 que le célèbre physicien James Clerk Maxwell, à qui l'on doit la découverte des équationséquations du champ électromagnétiquechamp électromagnétique, démontre que ces anneaux ne peuvent pas être solides mais doivent être constitués d'un grand nombre de petites particules en orbiteorbite.

Nous savons aujourd'hui qu'il s'agit de particules de glaces (95 à 99 % de glace d'eau pure) et de poussières dont les tailles varient entre quelques micromètresmicromètres et quelques centaines de mètres. Les anneaux principaux eux-mêmes sont incroyablement minces car ils occupent une bande dont les bords sont entre 70.000 et 140.000 km du centre de Saturne. Leur épaisseur n'est que de 2 à 10 mètres seulement.

Du fait de leur composition, ces anneaux réfléchissent beaucoup la lumièrelumière du SoleilSoleil mais en raison du mouvementmouvement de Saturne autour du Soleil, leur inclinaison varie de sorte que parfois on a l'impression de ne plus les voir car nous les observons alors par la tranche.

L’exploration des mondes de Saturne

En 1997, la sonde Cassini-Huygens, dont le nom rend hommage aux deux astronomes cités plus haut, a été lancée pour étudier ces anneaux de plus près ainsi que Saturne et ses nombreuses lunes. Avant les années 1970, on en connaissait 10 sur des orbites régulières Titan, TéthysTéthys, DionéDioné, RhéaRhéa et JapetJapet, MimasMimas et EnceladeEncelade, HypérionHypérion, Phœbé et Janus.

Titan était l'objectif principal après la mise en orbite autour de Saturne de Cassini, en juillet 2004, suivi de l'atterrissage du module européen Huygens, en janvier 2005. L'énigmatique Japet avec son renflement équatorial et sa division en deux grandes régions, l'une de couleurcouleur blanche et l'autre de couleur noire, a aussi été examinée de plus près.

Mais la plus grande surprise est venue d'Encelade, la lune glacée, avec des geysersgeysers riches en moléculesmolécules organiques s'élevant au-dessus de sa banquisebanquise. Elle recouvre un océan dont on peut penser qu'il abrite des formes de vie. Une prochaine mission pourrait nous le démontrer dans un futur pas très lointain.

En 2017, après 13 ans en orbite autour de Saturne et de multiples survolssurvols de plusieurs de ses satellites, la NasaNasa a précipité la sonde Cassini à l'aide des ultimes restes de carburant dans l'atmosphère de Saturne afin de la détruire dans un Grand Final, le 15 septembre. La sonde spatiale s'était faufilée pour la première fois entre l'anneau interne et la couche supérieure de l'atmosphère de Saturne, quelques mois plus tôt, en avril.

Crédit vidéo : Nasa