Table des matières

• Saturne (cette page)
  • Introduction
  • Statistiques de Saturne
  • Animations de Saturne
  • Vues de Saturne
  • Anneaux de Saturne
  • Sommaire des lunes de Saturne
  • Références
• Satellites de Saturne
  • Atlas, Calypso, Dioné, Encelade, Epiméthée, Hélène, Hypérion, Iapetus, Janus, Mimas, Pan, Pandore, Phoebé, Prométhée, Rhéa, Telesto, Téthys, Titan, et Nouveaux satellites possibles de Saturne.
• Chronologie de l'exploration de Saturne
• Sommaire scientifique des missions Voyager vers Saturne
• La mission Cassini
• Index des images et des animations de Saturne

Sources additionnelles d'informations sur Saturne:

• Système d'anneaux de Saturne
• Traversée du plan d'anneaux en 1995-1996 (JPL)

Introduction

Saturne est la sixième planète à partir du Soleil et c'est aussi la deuxième plus grosse dans le système solaire avec un diamètre à l'équateur de 119 300 kilomètres (74 130 milles). La majeure partie des connaissances sur la planète provient des explorations des sondes Voyager en 1980-81. Saturne est visiblement aplatie aux pôles, un résultat de la rotation très rapide de la planète sur son axe. La durée du jour est de 10 heures, 39 minutes et il lui faut 29,5 années terrestres pour tourner autour du Soleil. Son atmosphère est composée principalement d'hydrogène avec de petites quantités d'hélium et de méthane. Saturne est la seule planète avec une densité moindre que celle de l'eau (environ 30% de moins). Dans l'hypothèse fort improbable qu'un océan suffisamment grand pourrait être trouvé, Saturne flotterait dessus. La teinte jaune brumeuse de Saturne est marquée par de larges bandes atmosphériques similaires à, mais moins marquées, que celles observées sur Jupiter.

Le vent souffle à haute vitesse sur Saturne. Près de l'équateur, il atteint des vitesses de 500 mètres par seconde (1 100 milles à l'heure). Le vent souffle le plus souvent en direction est. Les vents les plus forts se trouvent près de l'équateur et la vitesse décroît ensuite uniformément aux plus hautes latitudes. Aux latitudes supérieures à 35 degrés, les vents passent alternativement d'est en ouest au fur et à mesure que la latitude augmente.

Le système d'anneaux de Saturne fait de la planète l'un des plus beaux objets dans le système solaire. Les anneaux sont divisés en plusieurs parties, incluant les anneaux très lumineux A et B, et un anneau C plus pâle. Le système d'anneaux a plusieurs trouées. La plus notable est celle de la "Division de Cassini" qui sépare les anneaux A et B. Giovanni Cassini a découvert cette division en 1675. La "Division Encke", qui sépare l'anneau A en deux, est nommée d'après Johann Encke, qui la découvrit en 1837. Les sondes spatiales ont démontré que les anneaux principaux sont formés en fait d'un grand nombre de plus petits anneaux. L'origine des anneaux est obscure. On pense qu'ils pourraient avoir été formés à partir de grandes lunes qui auraient été brisées par l'impact de comètes et de météorites. La composition des anneaux n'est pas connue avec certitude, mais on sait qu'ils contiennent une quantité significative d'eau. Ils peuvent être composés d'icebergs et/ou de boules de neige de quelques centimètres à quelques mètres d'épaisseur. La majeure partie de la structure complexe de certains anneaux est le résultat d'effets gravitationnels des satellites les plus proches. Ce phénomène est illustré par la relation entre l'anneau F et les deux petites lunes qui escortent le matériel de l'anneau.

Des structures radiales, semblables aux rayons d'une roue, ont aussi été trouvées par les sondes Voyager dans le grand anneau B. On croit que ces structures sont composées de fines particules de l'épaisseur d'un grain de poussière. On a observé ces rayons se former et s'évanouir dans le laps de temps des images prises par les sondes Voyager. Alors qu'un effet de charge électrostatique pourrait créer de ces rayons en faisant monter des particules de poussière au-dessus de l'anneau, la cause exacte de leur formation n'est pas encore bien comprise.

Saturne a 18 lunes confirmées, le nombre le plus élevé de satellites de toutes les planètes du système solaire. En 1995, des scientifiques utilisant le télescope spatial Hubble ont vu quatre objets qui pourraient bien être de nouvelles lunes.

Animations de Saturne

• Vol autour de Saturne.
• Les rayons dans les anneaux de Saturne.
• 60 photos de Hubble montrant une tempête dans l'atmosphère de Saturne.

Regards sur Saturne

Saturne avec Rhéa et Dioné
La sonde Voyager 2 de la NASA a pris cette photographie de Saturne le 21 juillet 1981, alors que le vaisseau spatial se trouvait à 33,9 millions de kilomètres (21 millions de milles) de la planète. Deux patrons de nuages très lumineux présumément de convection sont visibles dans l'hémisphère nord-moyen et plusieurs rayons foncés peuvent être vus dans le grand anneau B (à gauche de la planète). Les lunes Rhéa et Dioné apparaissent comme des points bleus respectivement au sud et au sud-est de Saturne. La sonde Voyager 2 est passé au plus près de Saturne le 25 août 1981. (Courtoisie NASA/JPL)

Saturne avec Téthys et Dioné
Saturne et deux de ses lunes, Téthys (en haut) et Dioné, ont été photographiées par Voyager 1 le 3 novembre 1980, d'une distance de 13 millions de kilomètres (8 millions de milles). L'ombre des trois anneaux brillants de Saturne de même que Téthys se découpent sur le dessus de la couche nuageuse. Le limbe de la planète peut se voir facilement à travers la division de Cassini de 3 500 kilomètres de large (2 170 milles) qui sépare l'anneau A de l'anneau B. La vue à travers la division d'Encke beaucoup plus étroite, près du bord extérieur de l'anneau A est moins claire. Au-delà de la division d'Encke (à gauche) se trouve le plus pâle des trois brillants anneaux de Saturne, l'anneau C ou l'anneau crêpe, à peine visible sur le fond de la planète. (Courtoisie NASA/JPL)

Télescope optique nordique
Cette image de Saturne a été prise avec le Télescope optique nordique de 2,6 mètres de La Palma aux îles Canaries. (© Copyright Nordic Optical Telescope Scientific Association -- NOTSA)

Les anneaux de Saturne vus par la tranche
Dans un des exemples les plus frappant dans la nature de " maintenant tu le vois, maintenant tu ne le vois plus", le télescope spatial Hubble de la NASA a photographié Saturne le 22 mai 1995 alors que son magnifique système d'anneaux se présentait sur la tranche. Ce retournement du plan d'anneau se produit approximativement à tous les 15 ans quand la terre traverse le plan d'anneaux de Saturne.

Les anneaux ne disparaissent pas complètement parce que le bord des anneaux réfléchit la lumière du Soleil. La bande noire qui traverse le milieu de Saturne est l'ombre des anneaux se découpant sur la planète (le Soleil se trouve environ 3 degrés au-dessus du plan d'anneaux. La bande brillante directement au-dessus de l'ombre des anneaux provient de la lumière du Soleil réfléchie par les anneaux sur l'atmosphère de Saturne. Deux des lunes glacées de Saturne sont visibles comme de minuscules étoiles dans ou près du plan d'anneaux.

• Comparaison d'une vue par la tranche des anneaux avec les observations plus traditionnelles.
• Séquence en trois images de la traversée du plan des anneaux.
• Séquence en trois images de la traversée du plan des anneaux avec étiquettes.
• Traversée du plan d'anneaux en août 1995.

Au nord de cette tache en forme de pointe de flèche, les vents diminuent de telle sorte que le centre de la tempête se déplace en direction est relativement au flux local. Les nuages s'étendant au nord de la tempête sont balayés vers l'ouest par les vents des latitudes supérieures. Les vents forts près de la latitude du cône sombre soufflent au-dessus de la partie nord de la tempête, créant une turbulence secondaire qui génère les nuages blancs pâles à l'est (côté droit) du centre de la tempête. Les nuages blancs de la tempête sont des cristaux de glace d'ammoniac qui se forment quand un flot ascendant de gaz chauds se fraie un chemin à travers les sommets plus froids des nuages de Saturne.

Images d'aurores sur Saturne prises par Hubble
L'image du haut montre la première photographie jamais prise d'aurores lumineuses aux pôles nord et sud de Saturne, telles que vues dans la lumière ultraviolette lointaine par le télescope spatial Hubble. Hubble révèle une bande circulaire lumineuse centrée sur le pôle nord où un énorme rideau d'aurores monte aussi haut que 2 000 kilomètres (1 200 milles) au-dessus de la couche des nuages. Ce rideau a changé rapidement en brillance et en étendue au cours de la période d'observations de deux heures de Hubble.

L'aurore est produite alors que des particules chargées capturées par la planète et se précipitant de la magnétosphère, entrent en collision avec les gaz atmosphériques. Comme résultat de ce bombardement, les gaz de Saturne deviennent lumineux dans les longueurs d'ondes de l'ultraviolet lointain (110-160 nanomètres). Ces longueurs d'ondes sont absorbées par l'atmosphère terrestre et ne peuvent être observées qu'à partir de télescopes spatiaux.

En comparaison, l'image du bas est une photo couleur composée de Saturne dans le visible telle que vue par Hubble le 1 décembre 1994. À la différence de l'image ultraviolette, les ceintures et les zones atmosphériques familières de Saturne sont clairement visibles. La couche inférieure des nuages n'est pas visible aux longueurs d'ondes UV parce que la lumière du Soleil est réfléchie de plus haut dans l'atmosphère.

Dernière image de Saturne
Deux jours après sa rencontre avec Saturne, Voyager 1 a jeté un regard de dos vers la planète d'une distance de plus de 5 millions de kilomètres (3 millions de milles). Cette image de Saturne n'a jamais été vue par un télescope basé sur terre, car la terre se trouve tellement proche du Soleil que seulement la face éclairée de Saturne peut être aperçue. (Copyright © Calvin J. Hamilton)

Anneaux de Saturne
Cette photographie en couleurs rehaussées montre les objets sombres en forme de rayon dans les anneaux. Ces rayons semblent se former très rapidement avec des bords bien définis pour se dissiper ensuite. Les bandes extérieures constituent l'anneau A qui apparaît dans cette image comme deux bandes séparées par la division d'Encke. La division de Cassini sépare les bandes A et B. (Crédit: Calvin J. Hamilton)

Image en fausses couleurs des anneaux de Saturne
De possibles variations dans la composition chimique d'une partie du système d'anneaux de Saturne vers une autre partie sont visibles dans cette photographie de Voyager 2 sous la forme de variations subtiles de couleur qui peuvent être mises en évidence par des techniques spéciales de traitement informatique. Cette vue en couleur fortement rehaussée a été créée à partir d'images dans le blanc, dans l'orange et dans l'ultraviolet prises le 17 août 1981 d'une distance de 8,9 millions de kilomètres (5,5 millions de milles). En plus de la couleur bleue déjà connue de l'anneau C et de la division de Cassini, l'image montre des différences additionnelles de couleur entre le côté intérieur de l'anneau B et la région extérieure (où se formes les rayons), et entre elles et l'anneau A. (Courtoisie NASA/JPL)

L'anneau F de Saturne
L'anneau le plus éloigné de Saturne, l'anneau F est une structure complexe faite de deux anneaux étroits, brillants et entremêlés le long desquels des "noeuds" sont visibles. Les scientifiques pensent que ces noeuds peuvent être des concentrations de matériel d'anneau ou des mini-lunes. L'anneau F a été photographié d'une distance de 750 000 kilomètres (470 000 milles). (Courtoisie NASA/JPL)

La famille de Saturne
Ce montage du système saturnien a été préparé à partir d'un assemblage d'images prises par la sonde spatiale Voyager 1 durant sa rencontre avec Saturne en novembre 1980. Cette vue d'artiste montre Dioné en avant-plan, Saturne se levant derrière, Téthys et Mimas brillant faiblement au loin sur la droite, Encelade et Rhéa à l'extérieur des anneaux de Saturne à gauche, et Titan sur son orbite lointaine en haut. (Courtoisie NASA/JPL)

Satellites de Saturne et structure du plan d'anneaux
Cette image montre les satellites de Saturne approximativement à leur échelle, de même que la structure des anneaux de la planète. (Courtoisie Dave Seal, JPL)

Anneaux de Saturne

Le tableau qui suit est un sommaire des anneaux de Saturne.

Nom	Distance*	Largeur	Épaisseur	Masse	Albédo
D	67 000 km	7 500 km	?	?	?
C	74 500 km	17 500 km	?	1,1x10^18 kg	0,25
Trouée Maxwell	87 500 km	270 km
B	92 000 km	25 500 km	0,1-1 km	2,8x10^19 kg	0,65
Division Cassini	117 500 km	4 700 km	?	5,7x10^17 kg	0,30
A	122 200 km	14 600 km	0,1-1 km	6,2x10^18 kg	0,60
Division Encke	133 570 km	325 km
Trouée Keeler	136 530 km	35 km
F	140 210 km	30-500 km	?	?	?
G	165 800 km	8 000 km	100-1000 km	6-23x10^6 kg	?
E	180 000 km	300 000 km	1 000 km	?	?

*La distance est mesurée du centre de la planète au bord intérieur de l'anneau.

Sommaire des lunes de Saturne

Saturne possède 18 satellites officiellement reconnus et baptisés. Elle a en plus d'autres satellites non confirmés. L'un tourne dans l'orbite de Dioné, un second se trouve entre les orbites de Téthys et de Dioné, et un troisième est localisé entre Dioné et Rhéa. Les satellites non confirmés ont été découverts dans les photographies de Voyager, mais leur existence n'a pas été confirmée par plus d'une observation. Récemment, le télescope spatial Hubble a produit des images de quatre objets qui pourraient bien être de nouvelles lunes.

Plusieurs observations générales peuvent être faites au sujet des satellites de Saturne. Seule Titan a une atmosphère appréciable. La plupart des satellites ont une rotation synchrone. Les exceptions sont Hypérion, qui a une orbite chaotique, et Phoebé. Saturne possède un système régulier de satellites, ce qui signifie que les satellites ont des orbites presque circulaires et reposent dans le plan équatorial. Les deux exceptions sont Iapetus and Phoebé. Tous les satellites ont une densité de < 2 gm/cm³. Ce fait indique qu'ils sont composés de 30% à 40% de roc et 60% à 70% de glace. La plupart des satellites réfléchissent de 60% à 90% de la lumière qui les frappent. Les quatre satellites les plus extérieurs en réfléchissent moins et Phoebé réfléchit seulement 2% de la lumière qui le frappe.

Le tableau suivant illustre le rayon, la masse, la distance au centre de la planète et la date de découverte de chacun des satellites confirmés de Saturne.

Lune	#	Rayon (km)	Masse (kg)	Distance (km)	Découvreur	Date
Pan	XVIII	9,655	?	133 583	M. Showalter	1990
Atlas	XV	20x15	?	137 640	R. Terrile	1980
Prométhée	XVI	72,5x42,5x32,5	2,7e+17	139 350	S. Collins	1980
Pandore	XVII	57x42x31	2,2e+17	141 700	S. Collins	1980
Epiméthée	XI	72x54x49	5,6e+17	151 422	R. Walker	1966
Janus	X	98x96x75	2,01e+18	151 472	A. Dollfus	1966
Mimas	I	196	3,80e+19	185 520	W. Herschel	1789
Enceladus	II	250	8,40e+19	238 020	W. Herschel	1789
Téthys	III	530	7,55e+20	294 660	G. Cassini	1684
Telesto	XIII	17x14x13	?	294 660	B. Smith	1980
Calypso	XIV	17x11x11	?	294 660	B. Smith	1980
Dioné	IV	560	1,05e+21	377 400	G. Cassini	1684
Hélène	XII	18x16x15	?	377 400	Laques-Lecacheux	1980
Rhéa	V	765	2,49e+21	527 040	G. Cassini	1672
Titan	VI	2,575	1,35e+23	1 221 850	C. Huygens	1655
Hypérion	VII	205x130x110	1 77e+19	1 481 000	W. Bond	1848
Iapetus	VIII	730	1,88e+21	3 561 300	G. Cassini	1671
Phoebé	IX	110	4,0e+18	12 952 000	W. Pickering	1898
Nouveaux satellites probables de Saturne

Références

Thomas, P., J. Veverka, D. Morrison, M. Davies. et T. V. Johnson. "Saturn's Small Satellites: Voyager Imaging Results." Journal of Geophysical Research, 1 novembre 1983, 8743-8754.

Soderblom, Laurence A. et Torrence V. Johnson. "The Moons of Saturn." Scientific American, janvier 1982.

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