Hubert Reeves

 

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De quoi sont faits les anneaux de Saturne ?

anneaux de saturne

Depuis que Galilée a pointé sa lunette vers Saturne en 1610, cette planète est considérée comme le joyau du système solaire. Pourquoi ? Car Saturne possède un atout unique : ses anneaux ! Unique ? Pas tant que cela, car on sait aujourd’hui que toutes les géantes gazeuses de notre système solaire possèdent leurs anneaux … Oui, mais quand même, ceux de Saturne ne souffrent pas la comparaison !

Sommaire

Parcourez notre gamme de posters sur les anneaux de Saturne :

Premières observations de Saturne

Au XVIIème siècle, l’astronomie s’ouvrait les portes du ciel grâce aux premiers instruments optiques. Ainsi, les astronomes Galilée, Cassini, Huygens étudièrent de près la curieuse Saturne. Malheureusement pour eux, leur époque était celle des balbutiements de l’optique, la médiocrité des images était donc fortement handicapante pour l’étude des astres. Il aura donc fallu de nombreuses années pour comprendre que Saturne possédait un disque d’anneaux autour de son globe (Christiaan Huygens en 1656).

croquis de saturne

Les anneaux, des débris glacés et brillants

Aujourd’hui, 350 ans plus tard, que savons-nous des anneaux de Saturne ?
Nous savons que ces anneaux sont constitués de milliards de particules de glace, d’oxyde de fer ou de silicates, dont la taille est comprise entre une fraction de millimètre et plusieurs mètres. Chaque particule constituant les anneaux possède sa propre orbite.
Contrairement à ceux des autres planètes gazeuses, les anneaux de Saturne sont très brillants, voilà pourquoi ils sont si facilement visibles depuis la Terre (albédo compris entre 0.2 et 0.6).
Si les anneaux sont très étendus, 400 000 km d’un bout à l’autre, ils sont extrêmement fins … L’épaisseur du disque n’excède pas quelques dizaines de mètres ! Toutes proportions gardées, les anneaux sont plus fin qu'une feuille de papier ! Hormis les deux anneaux les plus externes (E et G) qui, éloignés de la planète et subissant en moindre mesure l’attraction gravitationnelle, sont moins aplatis et s’étendent sur quelques milliers de km d’épaisseur …

anneaux saturneéclipse saturne

Ainsi, dans certaines configurations de Saturne par rapport à la Terre, les anneaux peuvent se présenter par la tranche, et ainsi littéralement disparaître !
C’est exactement ce qui s'est passé au début de l’année 2009 ...
Notons que dans cette configuration, on se rend compte à quel point Saturne peut être aplatie aux pôles, du fait de sa rotation rapide.

aplatissement saturne

L'origine des anneaux de Saturne

Aussi étendus soient-ils, les anneaux de Saturne ne sont pas très concentrés en matière. En effet, si on devait agglomérer toute cette matière pour en faire une sphère, alors l’astre ne dépasserait pas les 100 km de diamètre, soit 35 fois moins que le diamètre de la Lune !
Toute cette matière serait-elle alors un ancien satellite ? C’est effectivement une théorie en vogue pour expliquer la présence de ces anneaux … Car en admettant qu’un planétoïde capturé par l’attraction gravitationnelle de Saturne (comme Neptune a pu le faire avec Triton) se soit approché trop près de la surface de la planète (en deçà de ce qu’on appelle la « limite de Roche »), alors les très puissants effets de marée auraient eu raison de son équilibre hydrostatique, et l’aurait littéralement disloqué !
C’est une explication plausible, tout comme celle qui envisage qu’une comète en provenance du système solaire extérieur aurait violemment pulvérisé le petit satellite, répartissant toute sa matière en orbite autour de Saturne … Cet évènement est d’ailleurs assez proche de celui qui est à l’origine de notre satellite la Lune

Des divisions dans les anneaux

Les anneaux de Saturne ne sont pas réellement uniformes, nous pouvons d’ailleurs depuis la Terre en distinguer plusieurs structures. Grâce aux télescopes (y compris au matériel amateur), n’importe qui peut distinguer 3 anneaux principaux, séparé par ce qu’on appelle des « divisions ». Les différents anneaux sont identifiés par les lettres de notre alphabet (A, B, C, D, E, F, G), ainsi les deux principaux anneaux se nomment A et B. Entre eux, se trouve la division de Cassini, du nom de Jean-Dominique Cassini, qui le premier l’observa. L’anneau A étant lui-même divisé par une importante division appelée « Encke ».

anneaux saturnedivision de cassini

Influences gravitationnelles des satellites

En réalité, il existe des centaines d’anneaux, mais ils sont regroupés. La plupart du temps, les divisions trahissent la présence d’un petit satellite qui a nettoyé son orbite en agglomérant la matière à sa surface.
Certains petits anneaux peuvent ainsi avoir des aspects particuliers, comme torsadés, entrelacés ou parcourus de vagues, qui sont autant d’expressions gravitationnelles du passage d’un satellite.

satellites saturneanneau F

Des vagues sur les anneaux : Les spokes

Saturne possède des dizaines de satellites, certains au sein même des anneaux, d’autres (les plus gros) à l’extérieur. Le ballet incessant de ces satellites perturbent l’équilibre des anneaux, et engendrent un véritable tumulte entre les particules qui les composent, créant ainsi des sortes de vagues ou d’ondes, identiques à celles de la surface d’une membrane en vibration. Ces phénomènes se traduisent par l’apparition de taches sombres à la surface des anneaux qui sont pendant longtemps restées inexpliquées : les fameux « spokes ».

spokes

Depuis 2005, la sonde Cassini se trouve en orbite autour de Saturne, elle nous offre de magnifiques photos des anneaux et des satellites, et nous en apprend chaque jour un peu plus sur le fonctionnement complexe de cette structure unique dans notre système solaire.

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