Saturne

La planète aux anneaux

Planète Saturne
Diamètre équatorial : 120 536 km
Masse : 5,685 0 × 1026 kg (95,159 × Terre)
Densité moyenne : 0,69 × eau
Vitesse de libération à l'équateur : 35,5 km·s−1
Température : 93 K (−180 °C), pour les couches externes
Inclinaison de l'équateur sur le plan orbital : 26,73°
Période de rotation sidérale : 10,233 heures à l'équateur
Période de révolution sidérale : 10 759,2 jours
Période de révolution synodique : 378,09 jours
Excentricité de l'orbite : 0,055 3
½ grand-axe de l'orbite : 9,516 2 UA
Inclinaison sur l'écliptique : 2,488°
Vitesse moyenne sur orbite : 9,64 km·s−1
Albédo : 0,76
Nombre de satellites : 62 + anneaux

Les sondes spatiales ont montré que Jupiter, Uranus et Neptune possédaient également un système d'anneaux. Mais seul celui de Saturne est suffisamment éloquent pour être visible depuis la Terre. Une très bonne paire de jumelles permet de deviner les excroissances que forment les anneaux au plus fort de leur ouverture.
GaliléeGalileo Galilei
En janvier 1610, il découvre les quatre gros satellites de Jupiter et les phases de Vénus. Ces observations confortent son idée de la rotation de la Terre sur son axe et de sa révolution autour du Soleil. Cette conception lui vaut une condamnation à résidence par le Saint-Office…
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(1564 - 1642) les observa pour la première fois en 1610. En 1655, Christiaan HuygensChristiaan Huygens
En 1659, il est le premier à remarquer que les « anses » de Saturne étaient un anneau dont l'aspect variait en fonction des positions relatives de la planète avec la Terre. Quatre années auparavant, il avait découvert son plus gros satellite : Titan…
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(1629 - 1695) utilisant un télescope plus performant ne parvint pas à les retrouver. Il émit l'hypothèse que ces excroissances étaient un fin disque entourant la planète se présentant alors par la tranche, devenant ainsi inobservable depuis la Terre. Cette théorie sera confirmée quelques années plus tard.
S'étendant sur 275 000 km d'un bord à l'autre pour une « épaisseur » de seulement 1 km, les anneaux de Saturne offrent un spectacle différent selon la période de l'observation.
L'axe de rotation de Saturne est incliné de 26,7° sur son plan orbital, qui forme lui-même un angle de 2,5° par rapport au plan de l'écliptiqueÉcliptique : projection du plan de l'orbite terrestre sur la voûte céleste. Pour cette raison, il correspond également au déplacement apparent du Soleil parmi les étoiles sur une année.
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. En raison des positions relatives de la Terre et de Saturne, nous voyons l'ouverture des anneaux avec un angle qui varie de 0° à près de 30°. Lorsqu'ils sont vus exactement par la tranche — phénomène qui se présente deux fois par année saturnienne, soit un peu moins de quinze années terrestres — ils se dérobent complètement au regard en raison de leur faible épaisseur.

La planète qui flotterait sur l'eau !

Présentant une structure interne identique à celle de Jupiter, Saturne se révèle cependant deux fois moins volumineuse et trois fois moins massive que sa géante voisine. En raison d'une gravité moins forte, sa densité est plus faible, elle est même inférieure à celle de l'eau ! C'est une caractéristique unique dans le Système solaire, hormis certains noyaux cométaires.
L'axe de rotation de Saturne a une inclinaison comparable à celle de la Terre et Mars, en conséquence son atmosphère est également soumise à une activité saisonnière. D'une composition chimique identique à celle de Jupiter, mais deux fois plus éloignée du Soleil, elle en reçoit moins d'énergie. L'aspect de son atmosphère prend une allure plus sereine que celle rencontrée sur Jupiter. Allure trompeuse, certaines tempêtes saturniennes au niveau de l'équateur peuvent durer plusieurs mois avant de se dissiper.
Comme Jupiter, Saturne effectue une rotation en seulement une dizaine d'heures, ce qui se traduit par un aplatissement du diamètre polaire d'environ 10 %, perceptible sur les photographies. Cette autre caractéristique est la plus importante de toutes les planètes du Système solaire, par comparaison cet aplatissement polaire relatif de la Terre est inférieur à 0,3 %, 6 % pour Jupiter.

Les anneaux de Saturne

Les anneaux de Saturne constituent l'un des éléments les plus marquant du Système solaire, ils s'étendent entre 70 000 et 140 000 km de distance du globe de la planète, soit de 1,15 à 2,25 fois le diamètre de Saturne. Essentiellement composés de glace, ce qui explique leur albédoAlbédo : pourcentage de la lumière solaire réfléchie par un corps du Système solaire. L'albédo s'exprime par un chiffre compris entre 0 (réflexion nulle) et 1 (réflexion de 100 %).
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élevé (0,2 à 0,6), ils forment des bandes concentriques espacées d'orbites quasiment vides de toute matière.
Deux de ces zones sont particulièrement visibles depuis la Terre : la division de Cassini et la lacune de Encke. La division de Cassini, large de 4 500 km, est baptisée en l'honneur de Jean-Dominique CassiniJean-Dominique Cassini
Né à Perinaldo (Italie), alors situé dans le Comté de Nice, Giovanni Domenico Cassini est naturalisé français en 1673 et devient connu sous le nom de Jean-Dominique Cassini, ou Cassini Ier.…
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(1625 - 1712) qui l'observa pour la première fois en 1675. La lacune de Hencke, 325 km de large, rend hommage à Johann Franz Encke (1791 - 1865) qui la découvrit en 1837. (Il ne faut pas confondre ce dernier avec l'astronome amateur allemand Karl Ludwig Hencke (1793 - 1866), le découvreur des astéroïdes Astrée et Hébé.)
La présence de « microsatellites » au sein des anneaux explique le nettoyage de certaines orbites, le satellite Pan serait responsable de la lacune de Encke. Les termes « division » et « lacune » correspondent à la nouvelle nomenclature de l'UAI : Gazetteer of Planetary Nomenclature.

Anneaux de Saturne
Soleil éclairant les anneaux de Saturne, son reflet est visible entre la division de Cassini et la lacune de Encke

Le satellite Titan

Comme pour Jupiter, la grande majorité des satellites de Saturne ne dépassent pas les quelques kilomètres de dimension.
Le plus gros d'entre-eux mesure cependant 5 150 km de diamètre : Titan. C'est le deuxième satellite du Système solaire par la taille, après Ganymède avec qui il partage le fait d'être plus imposant que la planète Mercure. Une autre particularité de Titan est de posséder une atmosphère composée à 90 % d'azote, le reste étant surtout du méthane. Cette atmosphère étant particulièrement opaque, seule une observation en infrarouge avait permis de percevoir quelques structures à sa surface.
Il aura fallu attendre la mission Cassini, et son module de descente Huygens, pour mieux connaître ce satellite qui semble assez proche de notre Terre à son état originel. Le relief du sol de Titan est sculpté par le cycle du méthane qui, comme l'eau pour la Terre, montre la présence de nuages, de pluies et de lacs.
La zone équatoriale de Titan révèle une alternance de montagnes peu élevées, mais aux flancs escarpés, et de collines. Ces dernières sont érodées par des chenaux fluviaux asséchés qui se rejoignent vers de vastes dépressions jonchées de galets de glace probablement charriés par d'anciens écoulements de méthane.
Malgré une température moyenne au sol de −180 °C, Titan reste un objet pouvant abriter une chimie prébiotique…

Les plus gros satellites de Saturne
nom distance révolution sidérale inclinaison diamètre excentricité densité
Téthys 294 700 km 1,89 j 0,168° 1 060 km 0,000 1,26
Dioné 377 400 km 2,74 j 0,002° 1 118 km 0,000 1,44
Rhéa 527 100 km 4,518 j 0,327° 1 528 km 0,001 1,33
Titan 1 221 900 km 15,95 j 1,634° 5 150 km 0,029 1,88
Japet 3 560 800 km 79,33 j 7,570° 1 436 km 0,028 1,20
  • la distance est le ½ grand axe de l'orbite ;
  • la densité est comparée à celle de la Terre (Terre = 1).

Crédits photographiques : NASA