Une collision entre deux anciennes lunes glacées évoluant jadis autour de Saturne aurait pu donner naissance au système d’anneaux emblématique de la planète, comme le révèle une nouvelle étude.
D’où viennent les anneaux de Saturne ?
Saturne est une planète fascinante qui intrigue notamment en raison de ses anneaux. Depuis longtemps, les astronomes se sont en effet interrogés sur leur origine. Plusieurs théories ont été avancées pour expliquer leur formation.
L’une d’elles avance qu’ils pourraient être constitués de matériaux capturés gravitationnellement par Saturne. Ces derniers pourraient provenir d’astéroïdes ou de comètes. Il est également possible que ces anneaux soient les restes d’une lune de la planète qui aurait été détruite en raison de ses forces de marée ou qu’ils soient les vestiges du processus de formation planétaire de Saturne elle-même.
Enfin, une autre théorie suggère que les anneaux pourraient être le résultat de la collision de lunes ou d’objets plus petits dans le passé. Ces collisions auraient créé un ensemble de débris qui, au fil du temps, se seraient ensuite étalés en anneaux. Une nouvelle étude donne du grain à moudre à cette idée.
Deux boules de glace
L’étude, basée sur des dizaines de simulations informatiques, s’est appuyée sur les données collectées par la mission Cassini qui était présente dans le système de Saturne entre 2004 et 2017. Sur place, la sonde avait découvert que les anneaux de la géante étaient principalement constitués de glace et relativement vierges de pollution par la poussière.
Ces observations ont alors amené les chercheurs à penser que ces structures devaient être assez jeunes avec un âge estimé de seulement quelques millions d’années. Autrement dit, pendant la majeure partie des 4,5 milliards d’années d’histoire du système solaire, l’emblématique Saturne n’était qu’une simple boule de gaz.
Pour cette étude, les chercheurs ont donc émis l’hypothèse que les anneaux pourraient s’être formés à la suite d’une collision récente entre deux anciennes lunes glacées. Grâce à de puissants superordinateurs, ils ont ainsi effectué plusieurs centaines de scénarios simulant une telle collision.
Les résultats ont révélé qu’une collision entre deux lunes à peu près aussi grandes que deux satellites actuels de Saturne, Dioné et Rhéa (environ un tiers de la taille de la Lune) aurait permis de libérer suffisamment de matière pour expliquer l’existence de ces anneaux. Une vidéo ci-dessous permet de visualiser le processus.
De la roche pour former de nouvelles lunes
L’équipe souligne également que ces deux anciennes lunes glacées n’étaient pas uniquement composées de glace. Elles avaient également un noyau rocheux. Suite à cette collision, la glace qui les recouvrait aurait formé les anneaux sur des orbites plus proches de la surface de Saturne, tandis que les morceaux de roche se seraient de nouveau agglomérés sous l’effet de la gravité pour former de nouvelles lunes un peu plus loin.
Pour rappel, des anneaux ne peuvent se former autour des corps célestes que dans la limite de Roche, une limite où la gravité du matériau en orbite est plus faible que les forces de marée du corps sur lequel il orbite.
Pour rappel, nous savons aussi que les anneaux de Saturne sont d’ores et déjà condamnés. Les structures les plus extérieures transfèrent en effet de la matière vers les anneaux intérieurs qui finit par tomber sur Saturne. À ce rythme, les anneaux de la planète pourraient disparaître dans 100 millions d’années environ. Nous avons ainsi beaucoup de chance de pouvoir les apprécier de notre vivant.
Les détails de ces travaux sont publiés dans The Astrophysical Journal.
