Africa-Press – Comores. EN VIDÉO] Saturne : la géante aux anneaux de glace et de poussière Embarquez pour un voyage à la rencontre de la deuxième plus grosse planète du Système solaire : Saturne. Une géante gazeuse ceinturée d’une multitude d’anneaux brillants qui ne laisse pas indifférente quand on l’observe. Faites plus ample connaissance avec le monde de Saturne, exploré de très près durant 13 ans par la sonde Cassini.
L’orbite de Saturne possède une forte inclinaison, récente à l’échelle astronomique. Une étude a tenté de reconstituer l’histoire de cette géante gazeuse pour en connaître la raison. Et selon les chercheurs, Saturne avait une lune de plus qu’elle a fini par briser il n’y a pas très longtemps.
L’histoire de la géante gazeuse Saturne regorge de mystères. Formée dans le disque protoplanétaire du Soleil tout comme les autres planètes du Système solaire, elle a cependant connu de nombreux changements depuis. Notamment, au niveau de son inclinaison. Celle-ci caractérise l’angle entre le plan orbital de la planète et celui de l’écliptique, donc de sa rotation autour du Soleil.
Des observations ont montré que cet angle est de 26,73 degrés : la planète semble tourner sur elle-même, « penchée » par rapport à son parcours autour du Soleil. Une inclinaison presque équivalente à celles de la Terre ou de Mars, respectivement de 23,44° et 25,19°. Mais des scientifiques ont récemment découvert qu’il n’en a pas toujours été ainsi ! Ce décalage d’angle serait né suite à différents événements, qu’a reconstitués une étude dans la revue Science dirigée par des chercheurs du MIT (Massachusetts Institute of Technology). Selon les auteurs, un nouvel élément s’ajoute aux connaissances sur le sujet : la destruction il y a 100 millions d’années d’un satellite de Saturne, qu’ils ont baptisé Chrysalis.
L’inclinaison de Saturne reste inexplicable, sauf si…
Des études précédentes avaient conclu sur la migration récente des satellites de Saturne comme cause de son inclinaison. En effet, son décalage par rapport à l’axe ne peut s’expliquer par sa formation dans le disque protoplanétaire, ou par un grand impact qui aurait incliné la planète. Tout s’est fait progressivement. Selon les précédentes recherches, Saturne est restée faiblement inclinée durant plus de 3 milliards d’années avant de subir un basculement de son orbite !
Les chercheurs du MIT citent d’ailleurs ce scénario dans leur étude, expliquant que « la migration rapide vers l’extérieur observée du plus grand satellite de Saturne, Titan, pourrait avoir augmenté l’obliquité de Saturne par une résonance de précession spin-orbite avec Neptune ». En effet, « lorsque Titan migre vers l’extérieur, la fréquence de précession augmente ». La résonance de précession aurait ensuite été atteinte, signifiant que « la fréquence de précession de l’axe de rotation de Saturne (la vitesse à laquelle l’axe tourne autour de la verticale) est égale à la fréquence de précession de l’orbite de Neptune », explique l’étude.
Mais un événement s’ajoute dans l’équation. Car en se basant sur des mesures prises par la sonde Cassini, partie en exploration vers la géante gazeuse entre 2004 et 2017, l’équipe a estimé le moment d’inertie de Saturne, dont la valeur s’est révélée « juste en dehors de la plage requise pour la résonance ». Quelque chose a donc décalé à nouveau l’inclinaison de Saturne, et l’a sortie de sa résonance avec Neptune ! Mais quoi ? Pour le savoir, les chercheurs ont réalisé de nombreuses simulations, dont une grande quantité consistait à modifier les orbites de ses satellites. Mais, malheureusement, même en impliquant tous les très nombreux satellites saturniens, aucun scénario n’explique cette différence de précession.
Un ancien satellite déchiré par les effets de marée a changé la donne
Les chercheurs ont alors établi une nouvelle hypothèse : Saturne possédait jusqu’à il y a 150 millions d’années un autre satellite, qui a ensuite été déchiré par les effets de marée. Baptisé Chrysalis par l’équipe, son orbite se serait déstabilisée alors que Titan s’écartait de Saturne, et il se serait un peu trop rapproché de la planète. Et, d’après l’étude, non seulement ce scénario permet de reproduire le léger décalage de Saturne par rapport à sa résonance, mais il explique aussi la présence de ses anneaux !
Malgré tout, ce résultat n’est qu’un mécanisme plausible : rien ne prouve encore que c’est exactement ce qui s’est produit. Car pour cela, il faudrait s’assurer de l’âge des anneaux de Saturne, qui doit donc correspondre à la destruction de Chrysalis. Or, selon la méthode d’estimation, les anneaux seraient soit âgés d’environ 100 millions d’années, si l’on se base sur « la force estimée des couples d’anneaux satellites et le taux estimé d’assombrissement du matériau riche en glace », explique l’étude, soit ils seraient aussi vieux que le Système solaire et auraient contribué à la création des satellites de Saturne !
Finalement, l’astrophysicienne Maryame El Moutamid conclut dans un article de perspective connexe dans Science que « pour corroborer davantage ces affirmations, les recherches futures devront mieux définir le moment d’inertie polaire de Saturne et la probabilité que des événements similaires se produisent pour d’autres planètes avec des anneaux ».
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