Saturne
SATURNE
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SignePrésentation
Saturne est la 6ème planète du Soleil et la deuxième plus grosse planète du système solaire.

MusiqueThe Bringer of Old Age


Rayon orbital 1429,4 millions de km (9,54 UA)
Diamètre équatorial 120 536 km
Diamètre polaire 108 728 km
Masse 5,688e26 kg


Dans la mythologie romaine, Saturne est le Dieu de l'agriculture. Elle est associée au Dieu grec Cronos qui était le fils d'Uranus et de Gaïa ainsi que la père de Zeus (Jupiter).

Saturne est connue depuis le début de l'humanité. Galilée fut le premier à l'observer à travers un télescope en 1610. Il fut dérouté par l'apparence étrange de Saturne. En effet, les premières observations de Saturne furent compliquées par le fait que la Terre passe une fois toutes les quelques années par le plan des anneaux de Saturne. Ainsi, une image en basse résolution de la planète change de façon spectaculaire. Il fallut attendre 1659 pour que Christian Huygens interprète correctement la géométrie des anneaux de Saturne. Ces anneaux restèrent un fait unique dans le système solaire jusqu'en 1977 quand un mince anneau fut découvert autour d'Uranus et un peu plus tard de Jupiter et Neptune.

SaturnePioneer 11 fut la première sonde à visiter Saturne en 1979. Elle fut suivie quelques temps plus tard de Voyager 1 et Voyager 2.

Même avec un petit télescope, Saturne est visiblement aplatie. Son aplatissement aux pôles est d'environ 10%. Ce phénomène est le résultat d'une rotation rapide.

Saturne est la moins dense des planètes, sa gravité spécifique (0,7) est inférieure à celle de l'eau.

Tout comme Jupiter, Saturne est composée d'environ 75% d'hydrogène et 25% d'hélium ainsi que de quelques traces d'eau, de méthane, d'ammoniac et de "roches".

L'intérieur de Saturne est similaire à celui de Jupiter et consiste en un noyau rocheux, une couche d'hydrogène métallique liquide et une couche d'hydrogène mélangée à des traces de différentes glaces.

L'intérieur de Saturne est chaud (12000 C dans le noyau) et Saturne irradie plus d'énergie dans l'espace qu'elle n'en reçoit du Soleil. La plupart de cette énergie supplémentaire est générée par le mécanisme Kelvin-Helmholtz, tout comme pour Jupiter. Cependant cela n'est pas suffisant pour expliquer la luminosité de Saturne.

NuagesLes bandes tellement visibles sur Jupiter sont beaucoup plus faibles sur Saturne. Elles sont aussi plus larges à l'équateur. Les détails des nuages supérieurs sont invisibles de la Terre et il fallut donc attendre le passage de Voyager pour étudier la circulation atmosphérique de Saturne. Saturne présente aussi des ovales persistants et d'autres caractéristiques communes à Jupiter. En 1990, le HST a observé un énorme nuage blanc près de l'équateur de Saturne qui n'était pas présent lors du passage des sondes Voyager. En 1994, un autre nuage plus petit fut découvert.

SaturneDeux anneaux importants (A et B) et un anneau plus faible (C) peuvent être observés de la Terre. L'intervalle entre les anneaux A et B est appelé division de Cassini. Le trou moins visible dans l'anneau A est appelé division de Encke. Les images envoyées par Voyager ont révélé quatre faibles anneaux supplémentaires (D, E, F et G). Les anneaux de Saturne, contrairement à ceux des autres géantes gazeuses, sont très brillants (albédo 0,2 - 0,6).

Bien qu'ils semblent solides vus de la Terre, les anneaux sont en fait constitués de milliers de petits éléments d'une taille variant de un centimètre à 10 mètres. Quelques objets de quelques kilomètres sont aussi fortement probables.

Les anneaux de Saturne sont extraordinairement minces: bien que leur diamètre soit de plus de 250 000 km, ils ne dépassent pas les 200 mètres d'épaisseur. En dépit de leur apparence impressionnante, il y a très peu de matière dans les anneaux: s'ils étaient concentrés en un seul corps homogène, les anneaux formeraient un corps d'une centaine de kilomètres.

AnneauxLes anneaux semblent être constitués principalement de glace mais ils pourraient aussi contenir des roches recouvertes de glace.

Voyager a confirmé l'existence de plusieurs inhomogénéités inexplicables (des zones sombres) dans les anneaux appelés spokes (rayons de bicyclette) et qui furent découvertes en premier par des astronomes amateurs. Leur nature reste un mystère mais ces spokes pourraient être des "boursouflures" de poussières mises en lévitation au-dessus du plan des anneaux par des orages magnétiques.

Anneau FL'anneau F, le plus externe de Saturne, est une structure complexe composée de deux étroits anneaux brillants et tressés le long desquels des noeuds sont visibles.
Les scientifiques pensent que les noeuds pourraient être dus aux effets gravitationnels des satellites Prométhée et Pandora (et sans doute à la présence d'autres minisatellites qui n'ont pas encore été détectés).

De complexes résonances se produisent entre certaines lunes de Saturne et le système d'anneaux. Les satellites "bergers" (Atlas, Prométhée et Pandora) sont de toute évidence très importants dans la stabilité des anneaux de Saturne; Mimas semble aussi responsable du manque de matière dans la division de Cassini. Pan quant à lui serait responsable de la division de Encke. Dans son ensemble, le système d'anneaux de Saturne est très complexe et encore peu compris.

L'origine des anneaux de Saturne et des autres géantes gazeuses est inconnue. Bien que les anneaux soient peut-être présents depuis la formation des planètes, ils doivent être alimentés par un processus continu, probablement la rupture de satellites plus gros.

Comme les autres géantes gazeuses, Saturne possède un important champ magnétique.

En pleine nuit, Saturne est facilement identifiable à l'oeil nu. Bien qu'elle ne soit pas aussi brillante que Jupiter, son identification est aisée car elle ne "scintille" pas comme les étoiles. Les anneaux et les plus gros satellites sont visibles à l'aide d'un petit télescope.


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Satellites

Saturne possède 18 satellites, plus qu'aucune autre planète. Il reste très certainement encore d'autres satellites qui n'ont pas encore été découverts.

Tailles relatives des satellites de Saturne

A part les satellites dont la vitesse de rotation est encore inconnue, toutes les lunes de Saturne sauf Phoebé et Hypérion décrivent leur orbite de façon synchrone.

Thetis et DioneLes trois paires Mimas-Téthys, Encelade-Dioné et Titan-Hypérion interagissent entre elles d'une telle façon qu'elles maintiennent des relations stable entre leurs orbites: La période orbitale de Mimas est exactement la moitié de celle de Téthys, et sont donc en résonance 1:2; Encelade-Dione sont aussi en résonance 1:2 et Titan-Hypérion 3:4.

En plus des 18 satellites qui possèdent un nom, au moins une douzaine de plus ont été signalés et se sont vus attribuer une désignation provisoire.

Satellites de Saturne
Satellite Distance
(000 km)
Rayon
(km)
Masse
(kg)
Découvert
par
Date
Pan 134 10 ? Showalter 1990
Atlas 138 14 ? Terrile 1980
Promethée 139 46 2.70e17 Collins 1980
Pandore 142 46 2.20e17 Collins 1980
Epimethée 151 57 5.60e17 Walker 1980
Janus 151 89 2.01e18 Dollfus 1966
Mimas 186 196 3.80e19 Herschel 1789
Encelade 238 260 8.40e19 Herschel 1789
Téthys 295 530 7.55e20 Cassini 1684
Telesto 295 15 ? Reitsema 1980
Calypso 295 13 ? Pascu 1980
Dioné 377 560 1.05e21 Cassini 1684
Hélène 377 16 ? Laques 1980
Rhéa 527 765 2.49e21 Cassini 1672
Titan 1222 2575 1.35e23 Huygens 1655
Hyperion 1481 143 1.77e19 Bond 1848
Japet 3561 730 1.88e21 Cassini 1671
Phoebé 12952 110 4.00e18 Pickering 1898

Anneaux de Saturne
Anneau Distance
(km)
Largeur
(km)
Masse
(kg)
D 67000 7500 ?
C 74500 17500 1.1e18
B 92000 25500 2.8e19
Division de Cassini
A 122200 14600 6.2e18
F 140210 500 ?
G 165800 8000 1e7?
E 180000 300000 ?

(distance: du centre de Saturne jusqu'au bord intérieur de l'anneau) Ces classifications sont toutefois trompeuses car la densité des particules à l'intérieur des anneaux varie d'une manière très complexe sans être séparée par des régions nettes. De plus, les divisions ne sont pas totalement vides et les anneaux ne sont pas parfaitement circulaires.


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Saturne : Autres liens (en anglais) :

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Controverses

  • Comment Saturne génère-t-elle sa chaleur interne ?
  • Quel phénomène explique les "spokes" dans les anneaux ?
  • Quelle est l'origine des anneaux ? Que pourraient-ils nous apprendre sur l'origine du système solaire ? Pourquoi les anneaux de Saturne sont-ils plus spectaculaires que ceux des autres géantes gazeuses ?
  • Si tout se passe bien, la mission Cassini devrait être lancée en 1997 et être en orbite autour de Saturne en 2004. En plus d'une étude attentive de Saturne et de ses lunes principales, elle larguera une sonde (appelée Huygens et construite par l'Agence Spatialle Européenne) sur la surface de Titan.
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Planète Précédente
Jupiter

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Planète Suivante
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