SATURNE (anneaux et satellites)

Saturne, ses anneaux et quelques satellites - crédits : NASA/ JPL-Caltech/ Space Science Institute — Saturne, ses anneaux et quelques satellites
NASA/ JPL-Caltech/ Space Science Institute

Saturne, la plus grosse planète du système solaire après Jupiter, est entourée d’un cortège d’anneaux, qui offre l’un des plus beaux spectacles visibles dans le ciel avec une lunette ou un petit télescope, et de plus de quatre-vingts satellites. Le système d’anneaux présente une structure extrêmement complexe, en grande partie régie par divers processus dynamiques liés aux interactions entre les satellites et les particules de glace composant ces anneaux. Les satellites de Saturne montrent, quant à eux, une étonnante diversité tant par leur taille que par leur géologie ou leur activité.

Les anneaux de Saturne

Le système d’anneaux de Saturne - crédits : Encyclopædia Universalis France — Le système d’anneaux de Saturne
Encyclopædia Universalis France

Le système d’anneaux de Saturne a été observé pour la première fois par Galilée en 1610 mais il ne fut interprété en tant qu’anneau par Christian Huygens qu’en 1656. Ce dernier révèle officiellement, en mars 1658, que Saturne est « entourée d’un anneau mince, plan, nulle part adhérent (à la planète), incliné par rapport à l’écliptique ». En 1675, Jean-Dominique Cassini observe une ligne obscure qui divise la largeur de l’anneau en deux parties (A et B). Cette bande sombre sera nommée plus tard « division de Cassini ». Les différentes missions spatiales qui ont survolé et exploré Saturne (Pioneer, Voyager et Cassini) ont permis de caractériser ces anneaux. Ceux-ci sont formés de grains et de blocs de glace – dont la taille varie du micromètre à la vingtaine de mètres – qui tournent autour de Saturne. Ils s’étendent dans le plan équatorial de Saturne sur une distance allant de 65 000 à plus de 450 000 kilomètres du centre de la planète, soit de 1,1 à plus de 7,5 rayons saturniens. Les anneaux, qui sont des régions brillantes, sont nommés alphabétiquement de A à G selon l’ordre de leur découverte. Séparés par des zones sombres (avec peu de matière) appelées divisions, ils ne sont pas uniformes et présentent des structures complexes qui sont liées pour la plupart à la présence des satellites (lunes) de Saturne. Ils sont ponctués de nombreuses lacunes (zones plus sombres où la densité de particules est très faible) et apparaissent ainsi constitués d’une multitude de petits anneaux ou annelets. La masse de l’ensemble des anneaux, déterminée grâce à leur effet gravitationnel sur la sonde spatiale Cassini, est de 1 à 2 10¹⁹ kg, soit environ 0,4 fois la masse du satellite Mimas, le satellite principal le plus proche de la planète.

Les anneaux denses (A, B, C)

Les anneaux principaux, les plus denses et qui possèdent le plus de matière par unité de surface, sont les anneaux C, B et A (du plus proche au plus éloigné de Saturne). Après l’observation des anneaux A et B par Jean-Dominique Cassini en 1675, il a fallu attendre 1850 pour que William Bond et son fils George observent un troisième anneau, l’anneau C, surnommé « l’anneau de crêpe » à cause de son aspect semi-transparent rappelant ce type de tissu. Alors qu’ils s’étendent de 74 500 à 136 800 kilomètres du centre de Saturne, soit entre 1,24 et 2,27 rayons saturniens, ces anneaux ont une épaisseur estimée entre 5 et 20 mètres. Ils se trouvent à l’intérieur de la « limite de Roche » (du nom du mathématicien français Édouard Roche qui l’a mise en évidence en 1849), située vers 140 000 kilomètres pour la planète Saturne, zone en deçà de laquelle un satellite glacé de grande taille ne peut subsister. Ce dernier se disloque alors sous l’effet des forces de marée de Saturne (dues à l’attraction différentielle de la planète) qui l’emportent sur les forces de cohésion de la matière. L’épaisseur optique (grandeur qui caractérise l’opacité du milieu) de ces anneaux principaux, majoritairement constitués d’éléments de taille supérieure au centimètre, est extrêmement variable, allant de zones relativement transparentes dans l’anneau C et la division de Cassini à des régions très opaques comme dans l’anneau B. [...]

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Écrit par

Bruno BÉZARD : directeur de recherche au CNRS, Observatoire de Paris

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Pour citer cet article

Bruno BÉZARD. SATURNE (anneaux et satellites) [en ligne]. In Encyclopædia Universalis. Disponible sur : (consulté le )

BÉZARD, B.. SATURNE (anneaux et satellites). Encyclopædia Universalis. (consulté le )

BÉZARD, Bruno. « SATURNE (anneaux et satellites) ». Encyclopædia Universalis. Consulté le .

BÉZARD, Bruno. « SATURNE (anneaux et satellites) ». Encyclopædia Universalis [en ligne], (consulté le )

Médias

Zone centrale de l’anneau A de Saturne - crédits : NASA/ JPL-Caltech/ Space Science Institute — Zone centrale de l’anneau A de Saturne

NASA/ JPL-Caltech/ Space Science Institute

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