SATURNE (anneaux et satellites)

Les satellites de Saturne

Les caractéristiques des principaux satellites de Saturne - crédits : Encyclopædia Universalis France — Les caractéristiques des principaux satellites de Saturne
Encyclopædia Universalis France

La planète Saturne compte plus de quatre-vingts satellites (ou lunes) dont l’orbite est confirmée. Leur taille varie d’environ 300 mètres (pour S/2009 S1) à plus de 5 000 kilomètres (pour Titan). Ce système de satellites est décrit ci-dessous par ordre de distance croissante à Saturne.

En plus de ces satellites, il existe un grand nombre de petites lunes dans l’anneau A, d’une dimension de quelques dizaines à quelques centaines de mètres, qui ne sont pas observées directement (du fait de leur trop petite taille) mais qui créent des perturbations caractéristiques en forme d’hélice révélant leur présence.

Les petites lunes internes

Neuf petites lunes internes au système d’anneaux ont été détectées en deçà de l’anneau G, sur des orbites distantes de 117 000 kilomètres (S/2009 S1) à 168 000 kilomètres (pour Égéon) du centre de Saturne. Celles-ci jouent un rôle primordial dans la structure des anneaux : ouverture de lacunes (Pan, Daphnis), confinement des anneaux (Atlas, Prométhée, Pandore, Janus et Épiméthée), perturbations d’anneaux ou d’annelets et excitations d’ondes spirales (Pan, Pandore, Prométhée), source de matière pour des anneaux ténus (Janus/Épiméthée, Égéon). De forme irrégulière, ces satellites ont un rayon moyen inférieur à 100 kilomètres. Au moins trois d’entre eux – Pan, Daphnis et Atlas – présentent une crête équatoriale due à une accumulation de matière provenant des anneaux. Janus et Épiméthée ont la particularité d’être pratiquement coorbitaux : leurs orbites ne diffèrent que d’une cinquantaine de kilomètres et s’échangent tous les quatre ans.

Les satellites de taille intermédiaire et Titan

Les principaux satellites de Saturne - crédits : NASA ; EUF — Les principaux satellites de Saturne
NASA ; EUF

Plus loin de Saturne, orbitant à l’intérieur de l’anneau E et au-delà, on trouve un ensemble de satellites glacés de taille intermédiaire qui sont, par ordre d’éloignement à la planète : Mimas, Encelade, Téthys, Dioné, Rhéa, Hypérion, et Japet. Leur rayon moyen varie de 135 kilomètres (Hypérion) à 764 kilomètres (Rhéa). On trouve également Titan, le plus gros des satellites de Saturne (rayon de 2 575 km), qui orbite entre Rhéa et Hypérion. À l’exception d’Hypérion, ces satellites présentent toujours la même face à Saturne au cours de leur révolution, en raison de leur rotation dite synchrone (période de rotation égale à la période de révolution). Leur faible densité suggère qu’ils sont constitués d’un mélange de glace d’eau et de roches.

Mimas

Découvert par William Herschel le 17 septembre 1789, Mimas a un rayon moyen de 198 kilomètres et une forme légèrement oblongue, son axe le plus long excédant de 9 % le plus court. Il présente de nombreux cratères d’impact à sa surface, dont le plus imposant est le cratère Herschel d’environ 130 kilomètres de diamètre (un tiers du diamètre de Mimas) et 11 kilomètres de profondeur. Les longs sillons visibles à sa surface sont probablement des fractures dues à l’impact responsable de ce grand cratère. Mimas ne présente pas de signe d’activité géologique présente ou passée.

Encelade

Découvert le 28 août 1789, également par William Herschel, Encelade est aussi de forme sphérique, avec un rayon de 252 kilomètres. Contrairement à Mimas, il est géologiquement très actif. Sa surface est constituée, notamment dans l’hémisphère Nord, de terrains assez fortement cratérisés (quoique moins que Mimas), tandis que de vastes régions vers le pôle Sud sont dépourvues de cratères, et donc beaucoup plus jeunes. Des panaches émanant de fractures tectoniques près du pôle Sud éjectent quelque 200 kilogrammes de vapeur d’eau par seconde avec un peu de dioxyde de carbone, d’ammoniac, de méthane, de dihydrogène et des traces de molécules organiques. Encelade est, avec peut-être Triton (satellite de Neptune), le seul satellite glacé connu à présenter une telle activité cryovolcanique (de volcanisme[...]