Anneaux de Saturne - Définition

Introduction

Les anneaux de Saturne

Les anneaux de Saturne sont les anneaux planétaires les plus importants du système solaire, situés autour de la géante gazeuse Saturne. Constitués d'innombrables particules de glace et de poussière dont la taille varie de quelques micromètres à quelques mètres, ils ont chacun une orbite différente. Les anneaux forment un disque dont le diamètre est de 400 000 km comportant plusieurs divisions de largeurs variées.

Invisibles de la Terre à l'œil nu, les anneaux de Saturne ont cependant une brillance suffisante pour être observés avec des jumelles.

Ils ont été découverts en 1610 par le savant italien Galilée grâce à une lunette astronomique de sa conception. Celui-ci interpréta ce qu'il voyait comme de mystérieux appendices. Bénéficiant d'une meilleure lunette que Galilée, le Hollandais Christiaan Huygens va découvrir qu'il s'agit en fait d'un anneau entourant Saturne.

Observation

Du XVII^e au XIX^e siècle

Galilée

Le savant italien Galilée est le premier à observer les anneaux de Saturne en 1610 à l'aide d'une lunette de sa fabrication, mais il n'arriva pas à identifier leur forme. Il vit en ces « taches » « deux serviteurs aidant le vieux et lent Saturne à faire son chemin ». Il a également décrit Saturne comme ayant des « oreilles » ou des « anses ». En 1612, le plan des anneaux était orienté directement vers la Terre et les anneaux semblent disparaître. Mystifié, Galilée se demandait: « comment Saturne a avalé ses enfants ? », en faisant référence au dieu de la mythologie romaine Saturne, qui dévorait ses propres enfants pour les empêcher de le renverser. Lorsque les anneaux sont de nouveau visibles en 1613, Galilée est en pleine confusion.

Dans un dessin de 1666, Robert Hooke a noté les ombres (a et b) projetées par la planète et les anneaux l'un sur l'autre.

En 1655, Christiaan Huygens est le premier à suggérer que Saturne est entouré d'un anneau. Avec un télescope de qualité supérieure à celui de Galilée, Huygens observe la planète et écrit qu'« il [Saturne] est entouré par un anneau mince et plat qui ne touche nulle part la planète et qui est incliné sur l'écliptique ». Robert Hooke a également observé les anneaux et a noté les ombres projetées sur ces derniers.

En 1675, Giovanni Domenico Cassini découvre que l'anneau de Saturne est composé en fait d'un grand nombre d'anneaux concentriques séparés entre eux et émet l'hypothèse qu'ils sont constitués de cailloux s'entrechoquant. La plus grande des séparations, large de 4 800 km et située entre les anneaux A et B, sera baptisée par la suite « division de Cassini ».

En 1787, Pierre-Simon Laplace suggère que les anneaux sont composés d'un grand nombre d'anneaux minces et solides. En 1859, James Clerk Maxwell recçoit le prix Adams en démontrant que les anneaux ne peuvent pas être solides car, dans ce cas, ils deviendraient instables et se briseraient. Il suggère que les anneaux sont composés de nombreuses petites particules, orbitant toutes de manière indépendante autour de Saturne. La théorie de Maxwell fut vérifiée en 1895 grâce à des analyses spectroscopiques effectuées par James Edward Keeler depuis l'observatoire Lick.

XX^e et XXI^e siècles

Les anneaux de Saturne.

En 1980, le passage de la sonde Voyager 1 près de Saturne montre des détails jusqu'alors invisibles de la Terre, tels les spokes.

En 2004, la sonde Cassini-Huygens se place en orbite autour de Saturne. Elle apporte des précision sur les spokes et traversera les anneaux à plusieurs reprises.

En octobre 2009, grâce au télescope spatial Spitzer, des astronomes découvrent un nouvel anneau situé à l'intérieur de l'orbite de la lune Phœbé, ne pouvant être mis en évidence qu'en infrarouge en raison de sa faible densité. Cet anneau est particulièrement étendu avec une épaisseur égale à 20 fois le diamètre de Saturne : son bord intérieur se situe à environ 6 millions de kilomètres de la surface de la planète tandis que son bord extérieur est situé à environ 12 millions de kilomètres. Ce dernier et l'anneau qui l'entoure sont probablement à l'origine de l'aspect particulier du satellite de Saturne Japet, qui présente une face noire et l'autre très blanche.