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Cassini découvre de nouvelles petites lunes dans les anneaux de Saturne

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Les anneaux de Saturne sont-ils des vestiges de la formation de la planète et de ses lunes, ou bien la conséquence de la désintégration d'un corps céleste ? Les images de Saturne fournies par la sonde Cassini, révélant indirectement la présence de nouvelles petites lunes résidant dans ses anneaux, au diamètre d'une centaine de mètres, permettent aux astronomes de se prononcer en faveur de la seconde alternative...

Les anneaux de Saturne (Crédits : NASA/JPL)
Localisation générale des petites lunes observées indirectement par Cassini (Crédits : NASA/JPL/Space Science Institute)

Vus de la Terre, les anneaux de Saturne, découverts en 1610 par Galilée, se présentent comme continus. Or, au début des années 80, Voyager avait révélé que ces anneaux étaient en réalité constitués d'un grand nombre de particules glacées, aux diamètres variant de quelques centimètres à plusieurs mètres. Parmi ces particules, les astronomes ont pu noter la présence de corps célestes nettement plus larges : deux petites lunes répondant aux noms de Pan et Daphnis, de diamètres respectifs 30 et 7 kilomètres.

Une analyse fine des clichés haute résolution pris par la sonde Cassini le premier juillet 2004 a révélé la présence, dans l'anneau A de Saturne, de perturbations en forme de spirales. Si la gravitation de lunes aussi larges que Pan et Daphnis laisse apparaître des interstices visibles dans les anneaux, des modèles avaient montré que ce ne serait pas le cas de petites lunes qui, en entrant en collision avec les autres particules glacées, les disperseraient et engendreraient des filaments en forme de spirale. Forts de ces résultats, les astronomes ont su reconnaître dans les perturbations observées par Cassini la présence de quatre petites lunes de 100 mètres de diamètre, aux tailles situées à mi-chemin entre Pan, Daphnis, et les autres particules glacées observées jusque là.

Les perturbations observées par la sonde Cassini dans l'anneau A de Saturne (Crédits : NASA/JPL/Space Science Institute)

D'autre part, à la vue de la petite portion photographiée par Cassini, les astronomes ont pu estimer le nombre total de mini lunes gravitant dans les anneaux de Saturne à dix millions.

La découverte de ces lunes aux tailles intermédiaires permet aux astrophysiciens de se prononcer en faveur de la désintégration d'un gros corps céleste, à l'origine de la formation des anneaux : « Ces petites lunes sont probablement les restes d'un ancien corps céleste, dont la destruction aurait créé les célèbres anneaux de Saturne » explique Joseph Burns, de l'université de Cornell, coauteur d'un article paru dans la revue Nature.

Les astrophysiciens pensent que ces nouvelles petites lunes sont relativement jeunes, et qu'elles se sont formées par accrétion de la matière de l'anneau. Aussi, toutes proportions gardées, elles sont un exemple de la manière dont les corps célestes de notre système ont pu se former, et leur étude permettra sûrement aux scientifiques de mieux comprendre ces mécanismes de formation.

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