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Le système d'anneaux de Saturne a sa propre atmosphère

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Selon les données transmises par la sonde Cassini dans le cadre de la mission NASA-ESA-ASI, les somptueux anneaux de Saturne disposent de leur propre atmosphère, distincte de celle de la planète elle-même.

Les anneaux de Saturne

Au cours de leurs survols du système d'anneaux, les instruments de la sonde Cassini ont pu déterminer que l'environnement autour des anneaux ressemble à une atmosphère composée principalement d'oxygène moléculaire. Cette atmosphère est très similaire à celle des lunes Europe et Ganymède de Jupiter.

Cette découverte a été réalisée par deux instruments à bord de la sonde Cassini, sur lesquels ont travaillé des équipes européennes: le spectromètre de particules chargées et neutres (INMS), issu du travail de chercheurs des Etats-Unis et d'Allemagne, et le Spectromètre Plasma Cassini (CAPS), issu du travail de chercheurs des Etats-Unis, de Finlande, de Hongrie, de France, de Norvège et du Royaume-Uni.

Les anneaux de Saturne se composent en grande partie de glace d'eau mélangée à de petites quantités de poussière et de matières rocheuses. Ils sont extraordinairement minces: bien qu'ils s'étalent sur 250.000 kilomètres ou plus, ils ne font pas plus de 1,5 kilomètre d'épaisseur. Malgré leurs apparences impressionnantes, les anneaux contiennent très peu de matière - s'ils étaient comprimés dans un corps simple, celui-ci ne ferait pas plus de 100 kilomètres de large.

L'origine des anneaux est inconnue. Les scientifiques pensaient autrefois que les anneaux s'étaient formés en même temps que les planètes, fusionnant de nuages tourbillonnants de gaz interstellaire il y a 4 milliards d'années. Cependant, les anneaux semblent maintenant être jeunes, datant peut-être seulement de centaines de millions d'années. Selon une autre théorie, une comète se serait approchée trop près de Saturne et se serait cassée sous l'effet des forces des marées. Il est envisageable que l'une des lunes de Saturne ait été frappée par un astéroïde la brisant en plusieurs morceaux, lesquels forment maintenant les anneaux.

Bien qu'il soit possible que Saturne dispose d'anneaux depuis sa formation, le système d'anneaux n'est pas stable et doit être régénéré par des processus permanents, probablement le démantèlement de plus grands satellites. Les molécules d'eau sont d'abord expulsées des particules d'anneaux par la lumière ultraviolette solaire. Elles sont alors divisées en hydrogène et en molécules et atomes d'oxygène, par photodissociation. Le gaz hydrogène se répand dans l'espace, les atomes d'oxygène et l'eau restante regèlent en raison des températures basses, formant ainsi la matière des anneaux et laissant derrière eux une concentration de molécules d'oxygène.

Le docteur Andrew Coates, co-investigateur pour CAPS, du MSSL (Mullard Space Science Laboratory) à l'UCL (University College London), note: "Au moment où l'eau se sépare des anneaux, elle est divisée par la lumière du soleil; l'hydrogène et les atomes d'oxygène qui en résultent sont alors perdus, laissant de l'oxygène moléculaire. L'INMS permet de distinguer le gaz d'oxygène neutre, et CAPS, des ions d'oxygène moléculaires et une 'vue électronique' des anneaux. Ceux-ci représentent les produits ionisés de cet oxygène et quelques électrons complémentaires chassés des anneaux par la lumière du soleil."

Selon le docteur Coates, l'atmosphère des anneaux est probablement restée intacte en raison de forces gravitationnelles et de l'équilibre existant entre la perte de matière du système d'anneaux et le réapprovisionnement des particules d'anneaux en matières.

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