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SATURNE, planète

Saturne vue par la sonde Cassini - crédits : Space Science Institute/ JPL/ NASA

Saturne vue par la sonde Cassini

Saturne est la sixième planète du système solaire en termes de distance au Soleil, et la deuxième planète géante (après Jupiter) par sa taille et sa masse. Il s’agit d’une planète fluide – donc sans surface solide – et son atmosphère est principalement constituée de dihydrogène (hydrogène moléculaire ou H2) et d’hélium (He), et s’enrichit de composés issus de réactions chimiques avec le méthane sous l’effet de la lumière du Soleil (réactions dites photochimiques). En rotation rapide, cette planète est parcourue par de forts courants-jets (vents d’altitude ou jet streams) et présente une intense activité dynamique, dont de grandes tempêtes quasi périodiques. Elle est aussi dotée d’une magnétosphère, principalement alimentée par le satellite Encelade, qui produit des aurores polaires et des émissions radio intenses.

La caractéristique la plus évidente et spectaculaire de Saturne est son système d’anneaux massif, étendu et brillant. Celui-ci montre une structure très complexe ainsi qu’une dynamique très riche largement gouvernée par les interactions entre les anneaux et les satellites. On connaît plus de quatre-vingts satellites en orbite autour de Saturne, dont Encelade qui présente des geysers à sa surface, et Titan, le seul satellite du système solaire à posséder une atmosphère dense. Saturne a été explorée par plusieurs missions spatiales dont la dernière, Cassini-Huygens, a permis d’étudier en profondeur la planète, ses anneaux, ses satellites et son environnement pendant treize ans, de 2004 à 2017.

Saturne dans le système solaire

Orbitant autour du Soleil en 29,45 ans à une distance moyenne de 9,55 unités astronomiques (1,43 milliard de km), Saturne est la deuxième des quatre planètes géantes du système solaire, après Jupiter. Sa masse, de 5,68 × 1026 kg, soit un peu plus de 95 fois celle de la Terre, est trois fois plus faible que celle de Jupiter. Avec un rayon égal à 9,45 fois celui de la Terre (60 268 km) mais à peine inférieur à celui de Jupiter, Saturne est la moins dense des planètes (0,69 g/cm3). Comme Jupiter, Uranus ou Neptune, c’est une planète fluide (gazeuse), sans surface, composée majoritairement de dihydrogène (H2) et d’hélium (He).

Planètes géantes - crédits : Courtesy NASA / Jet Propulsion Laboratory

Planètes géantes

Principales caractéristiques de Saturne mises en perspective avec celles de Jupiter et de la Terre - crédits : Encyclopædia Universalis France

Principales caractéristiques de Saturne mises en perspective avec celles de Jupiter et de la Terre

Les couches internes de la planète tournent sur elles-mêmes en 10 heures et 34 minutes environ, à peine moins rapidement que sur Jupiter. Cette rotation est responsable de l’aplatissement marqué de Saturne, le rayon polaire étant 10 % plus petit que le rayon équatorial. Le plan équatorial de Saturne est incliné de 26,7 degrès par rapport au plan de l’orbite, à peu près comme celui de la Terre, ce qui induit des variations saisonnières de l’ensoleillement assez marquées. Saturne émet 1,8 fois plus d’énergie qu’elle n’en absorbe du Soleil, ce qui révèle l’existence d’une source d’énergie interne. Réfléchissant 34 % du rayonnement solaire incident, sa température d’équilibre ne serait que de 82 kelvins (K), soit –191 0C, en l’absence de cette source interne. La température effective, qui mesure l’énergie totale émise, est plus élevée (95 K, soit –1780C), tout en restant inférieure à celle de la Terre et de Jupiter du fait de l’éloignement plus grand du Soleil.

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Écrit par

  • : directeur de recherche au CNRS, Observatoire de Paris

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Pour citer cet article

Bruno BÉZARD. SATURNE, planète [en ligne]. In Encyclopædia Universalis. Disponible sur : (consulté le )

Article mis en ligne le et modifié le 20/07/2021

Médias

Planètes géantes - crédits : Courtesy NASA / Jet Propulsion Laboratory

Planètes géantes

Saturne vue par la sonde Cassini - crédits : Space Science Institute/ JPL/ NASA

Saturne vue par la sonde Cassini

Principales caractéristiques de Saturne mises en perspective avec celles de Jupiter et de la Terre - crédits : Encyclopædia Universalis France

Principales caractéristiques de Saturne mises en perspective avec celles de Jupiter et de la Terre

Autres références

  • EXPLORATION DES PLANÈTES GÉANTES - (repères chronologiques)

    • Écrit par
    • 851 mots

    Janvier 1610 Galilée découvre les quatre plus gros satellites de Jupiter, qu'il nomme « astres médicéens », et que nous appelons aujourd'hui satellites galiléens : il s'agit de Io, Europe, Ganymède et Callisto.

    1656 Christiaan Huygens présente sa découverte du plus gros...

  • HUYGENS ÉTABLIT LA NATURE DES ANNEAUX DE SATURNE

    • Écrit par
    • 361 mots

    En juillet 1610, Galilée observe avec une de ses lunettes de mystérieux appendices de part et d'autre de Saturne, appendices dont l'aspect change au cours du temps. Bénéficiant d'une meilleure lunette que Galilée, le Hollandais Christiaan Huygens va établir qu'il s'agit en fait...

  • SATURNE (anneaux et satellites)

    • Écrit par
    • 7 019 mots
    • 18 médias

    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...

  • ASTROLOGIE

    • Écrit par
    • 13 311 mots
    ...Moyen Âge, un modèle défendu par un Albumasar et, à sa suite, un Pierre d'Ailly (xve s.), constitué du cycle des conjonctions de Jupiter et de Saturne, qui se rejoignent tous les vingt ans. En tenant compte du fait que ces conjonctions se succèdent selon la structure d'un triangle, on attacherait...
  • BRAHIC ANDRÉ (1942-2016)

    • Écrit par
    • 884 mots
    • 1 média
    ...s’étalent lentement. Ils sont cités dans de nombreuses applications astrophysiques, des anneaux planétaires à la formation des planètes et des galaxies. L’épaisseur infime (de 2 à 3 mètres) des anneaux de Saturne qu’il prédit en 1977 sera confirmée par l’observation en 2015. André Brahic est nommé professeur...
  • CASSINI-HUYGENS (MISSION)

    • Écrit par
    • 4 464 mots
    • 8 médias

    Dédiée à l’exploration de la planète Saturne, de ses anneaux et de ses satellites naturels, la mission Cassini-Huygens est le fruit d’une étroite collaboration des agences spatiales américaine (NASA, National Aeronautics and Space Administration), européenne (ESA, European Space Agency) et italienne...

  • DOLLFUS AUDOUIN (1924-2010)

    • Écrit par
    • 1 221 mots

    Astronome –  un des plus grands de son temps – et aéronaute – un des plus audacieux du xxe siècle –, le Français Audouin Dollfus naît le 12 novembre 1924, à Paris. Son père, Charles Dollfus, passionné par les choses de l'air, aéronaute titulaire des brevets de pilote de ballon et de dirigeable,...

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