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Phoebé, un satellite de Saturne, se dévoile peu à peu

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Découvert photographiquement il y a plus d'un siècle, Phoebé fait partie de la grande famille des corps glacés qui orbitent autour de la sixième planète du Système solaire. Son orbite rétrograde et sa densité élevée en font pourtant un satellite à part, que la sonde Cassini nous fait découvrir.

Les meilleures images de la surface de Phoebé ont été obtenues lors du survol de la sonde Cassini en juin 2004. © Nasa
Les meilleures images de la surface de Phoebé ont été obtenues lors du survol de la sonde Cassini en juin 2004. © Nasa
 

Quand on évoque les satellites de Saturne, des noms viennent immédiatement à l'esprit. Il y a Titan, bien sûr, le plus grand de tous (son diamètre est supérieur à celui de Mercure), très connu pour son atmosphère et ses lacs d'hydrocarbures. Encelade ne manque pas d'intérêt non plus avec ses geysers de vapeur d'eau riche en chlorure de potassium, sans oublier Dioné dont l'exosphère contient des molécules d'oxygène ou encore le curieux Japet, un satellite bicolore (l'un de ses hémisphères est noir comme du charbon alors que l'autre est blanc comme neige). Plus discret, Phoebé mérite pourtant qu'on lui prête attention.

La découverte de Phoebé le 17 mars 1899 par l'astronome américain William Henry Pickering ne passa pas inaperçue. La détection du neuvième satellite de Saturne fut en effet la première réalisée grâce à l'astrophotographie, une technique qui n'en était qu'à ses débuts mais n'allait pas tarder à révolutionner l'astronomie. Pendant un siècle, Phoebé allait rester le satellite le plus lointain de Saturne (une trentaine de petits corps plus éloignés ont été mis en évidence ces dix dernières années), faisant le tour complet de la planète en 550 jours à une distance variant de 11 à 15 millions de kilomètres, trente fois plus que la distance qui nous sépare de la Lune.

Les modélisations réalisées à partir des images fournies par la sonde Cassini laissent penser que Phoebé était un corps sphérique à ses débuts dans la ceinture de Kuiper, avant de se refroidir et de se contracter. Chaque image est décalée de 90 degrés. © Nasa/JPL-Caltech/SSI/Cornel

Phoebé, un ancien membre de la ceinture de Kuiper

Avec 220 kilomètres de diamètre, Phoebé est le plus grand des satellites irréguliers qui gravitent autour de Saturne. En 1981 la sonde Voyager 2 a transmis quelques images du satellite, prises à plus de 2 millions de kilomètres, mais c'est le survol réalisé par la sonde Cassini le 11 juin 2004 à 2.000 kilomètres de distance qui a fourni les informations sur lesquelles les planétologues de la Nasa travaillent encore aujourd'hui. Phoebé s'est rapidement révélé comme un intrus : avec une orbite rétrograde fortement inclinée et une rotation non synchrone, il y a tout lieu de penser que ce satellite ne s'est pas formé dans la banlieue de Saturne mais qu'il a été capturé par l'attraction gravitationnelle de la planète géante. La densité de Phoebé, comparable à celle de Pluton, et sa couleur sombre (son albédo est de seulement 8 %) permettent d'imaginer qu'il s'agit d'un membre de la ceinture de Kuiper, un anneau de petits corps rocheux et glacés qui circulent au-delà de l'orbite de Neptune.

Grâce à des modélisations effectuées à partir des résultats acquis par la sonde Cassini, les planétologues ont pu remonter le temps et retracer le passé de Phoebé. Ce corps se serait formé dans les trois premiers millions d'années de la naissance du Système solaire il y a 4,5 milliards d'années. Phoebé était alors un astre presque sphérique dont la radioactivité interne a maintenu pendant quelques millions d'années une température permettant de conserver de l'eau liquide. Puis il s'est lentement refroidi et contracté, dérivant pendant quelques centaines de millions d'années dans le Système solaire avant d'être capturé par Saturne. Désormais confortablement installé dans la banlieue de la planète aux anneaux, Phoebé subit un lent bombardement de sa surface sombre dont les particules arrachées pourraient bien être à l'origine de l'hémisphère noir de Japet.