Brice Louvet
Une récente étude suggère que les anneaux de Saturne et d’autres planètes géantes seraient en partie composés des carcasses de planètes naines comme Pluton victimes du Grand Bombardement Tardif survenu il y a 4 milliards d’années.
Les anneaux de la belle Saturne fascinent, mais demeurent encore incompris. Composés de particules de glaces, de rocs et de poussières cosmiques de tailles très diverses, la question de leur formation est encore sujette à débat. Une récente étude menée par Ruyki Hyodo de l’Université de Kobe au Japon suggère qu’il s’agirait des restes de planètes naines passées un peu trop près de la planète il y a 4 milliards d’années.
Saturne n’est pas la seule concernée par cette étude. Les deux autres planètes géantes Uranus et Neptune, également dotées d’anneaux, auraient également profité du chaos qui régnait à l’époque. Leurs anneaux sont néanmoins beaucoup moins visibles, les objets qui les composent étant beaucoup plus sombres (plus de roches et moins de glace). Mais comment se sont formés ces anneaux ? En utilisant des simulations informatiques, les scientifiques sont remontés à cette époque particulièrement violente de notre système solaire : le « grand bombardement tardif ».
Il y a environ quatre milliards d’années, les migrations de planètes étaient régulières. On pense qu’au moins une géante gazeuse, peut-être Jupiter, a changé de place dans le système solaire avant d’occuper sa position actuelle. Mais ce déplacement d’une ou plusieurs planètes géantes n’aurait pas été sans conséquence : de nombreux corps de toutes tailles auraient été déplacés de leurs orbites, et se seraient précipités sur les autres planètes et lunes, les criblant d’impacts.
Selon les chercheurs, il y aurait eu à l’époque plusieurs milliers de planètes naines de la taille de Pluton dans la ceinture de Kuiper, au-delà de l’actuelle orbite de Neptune. Lors de la migration des planètes géantes, certaines d’entre elles seraient passées un peu trop près de Saturne, Uranus et Neptune et n’auraient pas survécu à la rencontre. Les gros morceaux de ces naines détruites se seraient mis en orbite autour des planètes géantes et à force de collisions entre eux, ils auraient fini par former ces amas de rocs et poussières de tailles diverses que l’on observe aujourd’hui.
Mais pourquoi les anneaux de Saturnes sont-ils si différents de ceux d’Uranus et Neptune ? C’est ici que la composition de la géante entre en jeu.
En effet, Saturne est plus massive, mais moins dense qu’Uranus et Neptune. Si une planète naine passe suffisamment près d’Uranus ou Neptune pour se faire capturer par leur champ gravitationnel, la condamnée sera alors soumise à des forces de marée suffisantes pour la réduire en morceaux qui formeront ensuite des anneaux dans un mélange de rocs et de glaces. Dans le cas de Saturne, si une planète naine s’approche d’un peu trop près, elle sera inévitablement engloutie dans le cœur de la géante gazeuse. En revanche, en restant à une distance raisonnable elle ne sera pas détruite, mais y laissera de sa glace qui forme une grande partie de la couche extérieure des naines de la ceinture de Kuiper.
En d’autres termes, ces résultats montrent que les anneaux des planètes géantes sont en fait des sous — produits naturels du processus de formation des planètes de notre système solaire. Les anneaux d’Uranus et Neptune abriteraient tout bonnement les « cadavres » de planètes naines, tandis que ceux de Saturne seraient en grande partie composés de la glace qui les entourait.
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