Le système solaire

Saturne

Composition

On remarque que, si sa composition est semblable à celle de Jupiter, la densité de Saturne est si faible (0,69 contre 1,33) que la planète flotterait à supposer qu'on trouve un océan à sa taille pour l'y faire barboter.

Vents

Anneaux

Galilée, en 1610, remarqua «quelque chose autour de Saturne» qu'il soupçonna être une paire de satellites. Etrangement, deux ans plus tard, ceux-ci semblaient avoir disparu pour reparaître par la suite. Depuis, les plus grands noms de la science se penchèrent sur le phénomène.

En 1857, Maxwell toujours théoriquement arriva à la conclusion qu'on avait à faire à des «particules» solides indépendantes en rotation différentielle autour de Saturne.

Cette supposition fut confirmée en 1898 quand Keeler en mesura, grâce à l'effet Doppler, les vitesses radiales.

Poincaré en 1911 relevait le rôle important que devait avoir joué les collisions mutuelles au cours de leur formation.

Notre connaissance des anneaux de Saturne devait faire un bond spectaculaire entre 1979 et 1981 à l'occasion des passages fructueux des sondes Pionner 11, Voyager 1 et Voyager 2 qui révélèrent qu'il s'agit d'une structure composée de milliers d'annelets regroupés en sept anneaux principaux nommés D, C, B, A, F, G et E (de l'intérieur vers l'extérieur).

Ils sont composés de bloc de glace mêlés de débris rocheux dont la taille varie entre le millième de millimètre et le kilomètre et qui orbitent chacun comme des satellites indépendants.

Entre les anneaux, on remarque des zones plus sombres qui sont des vides relatifs de matière.

On observe un phénomène complexe de résonances entre les anneaux et certains de satellites de Jupiter comme Atlas, Prométhée ou Pandore (appelés satellites bergers) qui paraissent jouer un rôle important dans la stabilité du système.

Pourquoi y a t'il des anneaux autour de Saturne (et des autres grandes planètes gazeuses)? On sait que tout satellite orbitant autour d'une planète est soumis à une force d'attraction inversement proportionnelle au carré de la distance à cette planète. La partie la plus proche du satellite est donc attirée plus fortement que la partie la plus éloignée créant des tensions internes d'autant plus grandes que la planète est massive et le satellite rapproché. Il peut arriver que ces tensions internes dépassent la force de cohésion de la matière. Le corps se brise. Roche a démontré, en 1850, qu'il existe pour chaque planète une limite au deçà de laquelle aucun gros satellite ne peut subsister. D'autre part les collisions entre les débris conduisent rapidement à la création d'une structure en anneau.

Satellites

Mimas est en résonance 1 : 2 avec Téthys, de même qu'Encelade avec Dioné.

Titan lui accompli trois rotations pendant qu'Hypérion en fait quatre.

Pan orbite dans la division de d'Enke de l'anneau A.

Atlas semble être un satellite berger de l'anneau A.

Prométhée est le satellite berger intérieur de l'anneau F.

Pandore est le satellite berger extérieur de l'anneau F.

Epiméthée et Janus partagent la même orbite.

La surface de Mimas est marquée par un cratère d'impact, nommé Herschel qui en couvre presque le tiers.

Encelade, recouvert de glace, possède l'albédo le plus élevé du système solaire (>0.9).

Télesto et Calypso orbitent dans les points de Lagrange de Téthys, 60 degrés en avant et en derrière Téthys, sur la même orbite.

Hélène orbite au point de Lagrange avant de Dioné.

Rhéa et Dioné tournent de façon synchrone.

Titan est le plus gros satellite de Saturne. Il est le seul à posséder une atmosphère substantielle.

La rotation d'Hypérion est chaotique, son axe de rotation oscille tellement que son orientation dans l'espace est imprévisible.

L'orbite de Japet est incliné de presque 15 degrés par rapport à l'équateur de Saturne.

Champ magnétique

La sonde Cassini-Huygens

La manœuvre de mise en orbite, durant laquelle la sonde est passée au travers du plan des anneaux à 18'000 km seulement de Saturne, a duré une centaine de minutes.

La sonde européenne Huygens sera larguée le 25 décembre 2004 et pénètrera le 14 janvier 2005 dans l'atmosphère de Titan. Protégé par son bouclier thermique de 2,70 mètres de diamètre qui s'échauffera jusqu'à 1800 °C, l'engin de 343 kg verra sa vitesse chuter en moins de deux minutes de 6000 à 400 m/s. Trois parachutes prendront le relais jusqu'à la prise de contact avec la surface dont on ne sait pas si elle sera solide ou liquide.

La survie espérée de Huygens sur Titan ne sera que de 3 à 30 minutes, avant le gel définitif des batteries. La récolte des informations commencera déjà pendant la descente. On espère une foule de renseignements sur le sol de Titan et sur son atmosphère dans laquelle Voyager 1 en 1980 avait détecté la présence d'acide cyanhydrique signe probable d'une chimie organique complexe. Les données, relayées par Cassini mettront 80 minutes pour atteindre la Terre.

Cassini décrira ensuite une soixantaine d'orbites fortement excentrées en pétales, en utilisant une quarantaine de fois l'assistance gravitationnelle de Titan. L'engin se consacrera alors à l'étude de Saturne mais aussi de tout le système complexe des satellites et des anneaux.