Saturne

Saturne constitue, comme Jupiter, un système solaire en miniature avec son cortège de satellites, mais, surtout, offre le spectacle somptueux de ses anneaux, découverts dès 1610 par Galilée et interprétés en tant qu'anneaux par Huygens en 1655. Saturne a été exploré à trois reprises par des sondes spatiales de la N.A.S.A.: Pioneer-11 à la fin d'août et au début de septembre 1979, Voyager-1 en novembre 1980 et Voyager-2 en août 1981.

Les anneaux qui auréolent Saturne lui confèrent une apparence unique dans le système solaire. Cependant, la planète proprement dite présente de grandes similitudes avec Jupiter. Ses dimensions sont presque les mêmes : rayon équatorial 60 268 kilomètres (9,45 rayons terrestres contre 11,21 pour Jupiter). Sa masse est de l'ordre de 95 fois celle de la Terre, au lieu de 318 dans le cas de Jupiter. Sa densité moyenne est ainsi de 0,7 ce qui est la valeur la plus faible de tout le système solaire en d'autres termes, plongée dans une piscine imaginaire remplie d'eau, Saturne flotterait à la surface comme un ballon. Cela suggère que Saturne est, à l'instar de Jupiter, formée des éléments constitutifs de la nébuleuse solaire primitive, c'est-à-dire surtout d'hydrogène et d'hélium. On verra cependant que ces deux composants ne demeurent pas uniformément mélangés à l'intérieur de la planète, et que la structure interne de Saturne est différente de celle de Jupiter.

Saturne est, comme Jupiter, essentiellement une énorme boule de gaz comprimé sous son propre poids, et que ce que nous en voyons est constitué de nuages composés d'éléments mineurs qui se condensent aux faibles températures existant à la périphérie de cet astre.

Observés pour la première fois par Galilée en 1610, les anneaux de Saturne sont probablement l'un des plus beaux spectacles qu'on puisse voir dans le ciel avec une petite lunette. Leurs survols par les sondes Voyager en novembre 1980 et août 1981 nous ont révélé un magnifique système composé d'un nombre incalculable de milliards de cailloux en orbite autour de Saturne et formant des milliers de structures étonnantes. Les sondes Voyager ont non seulement photographié l'un des plus beaux objets du ciel, mais aussi l'un des plus intéressants scientifiquement, et l'un des plus mal compris actuellement. Les différentes divisions et structures complexes que l'on trouve dans les anneaux de Saturne sont du aux satellites les plus proches même si la division de Cassini, la plus grande celle que l'on voit facilement avec un petit télescope n'en contient aucun. La sonde Cassini à depuis pris le relais et a détaillé comment les satellite dits bergers tordent les anneaux pour donner ces structures. On à même trouvé dans l'anneau F des satellite qui ce forment puis sont tout de suite détruits par les forces de marrés qui y règnent ! Voici les principaux anneau de saturne :

En 1970, on connaissait dix satellites autour de Saturne; le plus gros, Titan, avait été découvert au XVIIe siècle par Christiaan Huygens. En 1994, on en connaissait vingt et un. Quatre ont été découverts en mars 1980 depuis la Terre, alors que l'on voyait les anneaux par la tranche, et sept ont été découverts par les sondes Voyager 1 et 2. Depuis de très nombreux satellites ont été découverts il s'agit surtout de satellites lointains.

Le système saturnien est unique dans le système solaire au point de vue de ses propriétés physiques et orbitales . Alors qu'avec Mercure, Vénus, la Lune, la Terre, Mars et les satellites de Jupiter, on connaissait deux catégories de tailles de corps solides d'une part, de gros corps sphériques de diamètre supérieur à 3 000 kilomètres, d'autre part, de petits corps non sphériques, de grand axe inférieur à 300 kilomètres, le système saturnien comprend trois classes de satellites: un gros satellite, Titan (5 150 km de diamètre), tout une collection de petits satellites non sphériques (dimensions inférieures à 400 km) et six satellites sphériques de taille intermédiaire (diamètres compris entre 390 et 1 500 km): Mimas, Encelade, Téthys, Dioné, Rhéa et Japet.

- deux petits satellites sont situés en deçà de l'anneau F (Atlas et Prométhée), et un autre est juste au-delà (Pandore), ces satellites sont d'ailleurs les satellites bergers ou gardiens de l'anneau F même si ces derniers sont aidé par les satellites que ce font et défont dans l'anneau F (voir le paragraphe juste avant le schéma des anneaux).

- deux petits satellites (Épiméthée et Janus), situés pratiquement sur la même orbite, voient leur distance mutuelle varier périodiquement;

- Dioné et Téthys possèdent des petits satellites lagrangiens, c'est-à-dire des satellites situés sur leurs orbites, mais à 60° de part et d'autre du satellite principal;

- trois paires de satellites montrent des commensurabilités orbitales; il s'agit de Mimas et de Téthys (périodes orbitales de 0,94 j et de 2 x 0,94 j = 1,88 j), d'Encelade et de Dioné (périodes de 1,37 j et de 2 x 1,37 j = 2,73 j), de Titan et d'Hypérion (périodes de 15,94 j et de 21,27 j: quand Titan accomplit quatre révolutions, Hypérion en accomplit trois);

- le système saturnien possède le seul satellite du système solaire dont la période de rotation est chaotique, c'est-à-dire varie d'une orbite à l'autre; il s'agit d'Hypérion.

Anneaux de Saturne :
NomDemi-grand axerévolution joursVisibilitéDécouvreurDate de découverte
D67 0000,2Observation impossible avec des moyens amateur.Voyager 11981
C74 50092 0600,240,33L'anneau de crêpe, observable avec un bon télescopeBond1851
B92 060117 5000,330,48Visible avec une petite lunette.Galilée1610
A122 200136 7700,500,60Visible avec une petite lunette voire avec une bonne paire de jumelles.Galilée1610
F140 2000,618Trop mince pour être visiblePioneer 111980
G169 000 Observation impossible avec des moyens amateurPioneer 111980
E180 000480 000 Observation impossible avec des moyens amateurFeibelman1967

Document Astro5000