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Que nous aura appris Cassini sur les anneaux de Saturne ?

Crédits : Pixabay

Après treize années de services autour de Saturne, la sonde Cassini achève la phase finale de sa mission. Parmi ses nombreuses découvertes, Cassini aura permis d’en apprendre davantage sur les mythiques anneaux de Saturne même si de nombreuses questions restent encore sans réponse.

Cassini n’a pas chômé. En plus d’avoir étudié Saturne et ses satellites, à l’instar de Titan ou d’Encelade, Cassini s’est également focalisée sur les anneaux de la géante visibles depuis la Terre. Elle a pu en étudier la composition, la structure et la dynamique, permettant d’en apprendre davantage sur la physique de ces objets très particuliers. Nous savons aujourd’hui par exemple que ces anneaux ne sont pas figés, qu’ils sont dynamiques. Comme l’explique Sébastien Charnoz, astrophysicien à l’université Paris Diderot et chercheur à l’Institut de Physique du Globe, pour le CNES : « ils sont parcourus d’ondes, ils vibrent comme une membrane dans le champ de gravité de la planète et de ses satellites ».

Aujourd’hui la numérotation des anneaux peut sembler anarchique : D-C-B-A-F-G-E, du plus proche au plus lointain de la planète. Elle correspond en réalité à l’ordre de leur découverte. La très haute résolution de Cassini aura par ailleurs permis de découvrir de nouvelles lunes à l’intérieur de ces anneaux. « Certaines sont très allongées comme des ballons de rugby ou des cacahuètes, ce qui est le signe d’une accrétion. D’autres comme Pan et Daphnis ont des bourrelets équatoriaux qui suggèrent que leur formation doit être contemporaine de celle des anneaux. D’autres encore sont plus petites, plus irrégulières, et n’orbitent pas dans le plan équatorial des anneaux. C’est le cas de Phœbé que Cassini a survolée dès son arrivée et qui a dû se former autour de quarante unités astronomiques (quarante fois la distance Terre-Soleil) dans la ceinture de Kuiper, avant de se rapprocher et d’être capturée par Saturne », poursuit Sébastien Charnoz.

Les anneaux de Saturne sont constitués à 90 % de glace d’eau et semblent donc servir de pouponnière à lunes. Des mini-satellites ont même été observés en train de se former dans les bords externes par agrégat de matière pour ensuite se voir détruire par les effets de marée. Les satellites naturels qui orbitent autour de la planète entraînent en effet des mouvements semblables aux marées terrestres causées par la Lune. Ces ondes se propagent et déforment les anneaux, comme la surface d’un lac au passage d’un bateau. La composition exacte, de même que la masse, l’âge et l’origine de ces anneaux restent néanmoins un mystère.

Image détaillée de la structure ondulée sur la partie intérieure de l’anneau A générée par la lune Janus. Crédits : NASA/JPL-Caltech / Space Science Institute

Mais Cassini n’a pas dit son dernier mot. Lors de ses dernières plongées, la sonde continuera d’enregistrer et de renvoyer des données vers la Terre. L’occasion pour les chercheurs d’estimer la masse des anneaux. Une fois la masse connue, ceux-ci peuvent ensuite estimer leur âge. « S’ils se sont formés à l’époque de Saturne il y a 4,5 milliards d’années, ils devraient être plus massifs. À l’inverse, s’ils sont plus légers, l’estimation pourrait descendre à environ 100 millions d’années », explique Sébastien Charnoz. « C’est une grande question sur les planètes parce que nous ne savons toujours pas comment se forment les anneaux ni pourquoi les géantes gazeuses en ont, contrairement aux planètes telluriques. Il reste encore beaucoup à apprendre sur Saturne et sur le reste du Système solaire ».

Concernant l’itinéraire de la sonde : 12 septembre a eu lieu le dernier apoastre (le passage le plus lointain lors d’une orbite). Cassini passera alors à 1,3 kilomètre de Saturne. Le 14, les dernières photos de Cassini seront programmées depuis la Terre. Cassini tournera alors son antenne vers notre planète et restera en communication avec le centre spatial jusqu’à son entrée dans l’atmosphère de la géante. Enfin le 15 septembre, Cassini entrera dans l’atmosphère de Saturne et nous enverra ses données au fur et à mesure de sa chute. Ces données seront plus que précieuses.

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