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Saturne
est la 6ème planète autour du Soleil
et la deuxième plus grosse:
orbite: 1 429 400 000 kilomètres (9.54 UA) du Soleil
diamètre: 120 536 kilomètres (équatorial)
masse: 5.68e26 kilogrammes
Dans la mythologie romaine, Saturne est le Dieu de l'agriculture. Elle est associée au Dieu grec Cronos qui était le fils d'Uranus et de Gaïa ainsi que le père de Zeus (Jupiter). Le nom Saturne est la racine du mot "Saturday" (Samedi) dans plusieurs langues (voir Appendice 4).
Saturne est connue depuis le début de l'humanité. Galilée fut le premier à l'observer à travers un télescope en 1610. Il fut dérouté par l'apparence étrange de Saturne. En effet, les premières observations de Saturne furent compliquées par le fait que la Terre passe une fois toutes les quelques années par le plan des anneaux de Saturne. Ainsi, une image en basse résolution de la planète change de façon spectaculaire. Il fallut attendre 1659 pour que Christian Huygens interprète correctement la géométrie des anneaux de Saturne. Ces anneaux restèrent un fait unique dans le système solaire jusqu'en 1977 quand un mince anneau fut découvert autour d'Uranus et un peu plus tard de Jupiter et Neptune.
Pioneer
11 fut la première sonde à visiter Saturne en 1979. Elle
fut suivie quelques temps plus tard de Voyager
1 et Voyager 2.
Même avec un petit télescope, Saturne est visiblement aplatie. Son diamètre polaire et équatorial varie de presque 10% (120 536 km vs. 108 728 km). Ce phénomène est le résultat de sa rotation rapide et de sa fluidité. Les autres géantes gaseuses sont aussi aplaties mais pas autant.
Saturne est la moins dense des planètes, sa gravité spécifique (0.7) est inférieure à celle de l'eau.
Tout comme Jupiter, Saturne est composée d'environ 75% d'hydrogène et 25% d'hélium ainsi que de quelques traces d'eau, de méthane, d'ammoniac et de "roches", semblable à la composition de la nébuleuse solaire originelle de laquelle le système solaire c'est formé.
L'intérieur de Saturne est similaire à celui de Jupiter et consiste en un noyau rocheux, une couche d'hydrogène métallique liquide et une couche d'hydrogène mélangée à des traces de différentes glaces.
L'intérieur de Saturne est chaud (12000 K dans le noyau) et Saturne irradie plus d'énergie dans l'espace qu'elle n'en reçoit du Soleil. La plupart de cette énergie supplémentaire est générée par le mécanisme Kelvin-Helmholtz tout comme pour Jupiter. Cependant, cela n'est pas suffisant pour expliquer la luminosité de Saturne, un autre mécanisme et serait l'oeuvre, probablement une pluie d'hélium profondément à l'intérieur de Saturne.
Les bandes
tellement visibles sur Jupiter sont
beaucoup plus faibles sur Saturne. Elles sont aussi plus larges à
l'équateur. Les détails des nuages supérieurs sont
invisibles de la Terre et il fallut donc attendre le passage de Voyager
pour étudier la circulation atmosphérique de Saturne. Saturne
présente aussi des ovales persistants (tache rouge au centre de
l'image de droite) et d'autres caractéristiques communes à
Jupiter. En 1990, le HST a observé
un énorme nuage blanc près de l'équateur de Saturne
qui n'était pas présent lors du passage des sondes Voyager.
En 1994, un autre nuage plus petit fut découvert (à droite).
Deux anneaux importants (A et B) et un anneau plus faible (C) peuvent être observés de la Terre. L'intervalle entre les anneaux A et B est appelé la division de Cassini. Le trou moins visible dans l'anneau A est appelé division de Encke. Les images envoyées par Voyager ont révélé quatre faibles anneaux supplémentaires (D, E, F et G). Les anneaux de Saturne, contrairement à ceux des autres géantes gazeuses, sont très brillants (albédo 0.2 - 0.6).
Bien qu'ils semblent solides vus de la Terre, les anneaux sont en fait constitués de milliers de petits éléments chacun sur son orbite propre. Il sont d'une taille variant d'un centimètre à quelques mètres. Quelques objets d'environ un kilomètre sont aussi fortement probables.
Les anneaux de Saturne sont extraordinairement mince: alors qu'il sont 250 000 km ou plus de diamètre il ne sont pas plus de 1.5 kilomètres d'épaisseur. Malgré leur apparence impressionnante il y a vraiment peu de matière dans les anneaux -- si les anneaux étaient compressés en un seul corps il ne serait pas plus de 100 kilomètres de diamètre.
Les anneaux semblent être constitués principalement de glace mais ils pourraient aussi contenir des roches recouvertes de glace.
Voyager
a confirmé l'existence de plusieurs inhomogénéités
inexplicables (des zones sombres) dans les anneaux appelés "spokes"
(rayons de bicyclette) et qui furent découvertes en premier par
des astronomes amateurs (à gauche). Leur nature reste un mystère
mais ces rayons pourraient avoir quelque chose à voir avec le champ
magnétique de Saturne.
L'anneau F, le plus externe de Saturne,
est une structure complexe composée de plusieurs anneaux étroits
brillants et tressés le long desquels des "noeuds" sont
visibles. Les scientifiques pensent que les noeuds pourraient être
des amas de matière d'anneau ou des petites lunes. La structure
tressée qui est visible sur les images de Voyager 1 (à droite)
n'est pas visible sur les images de Voyager 2 probablement parce que Voyager
2 a produit des images des régions où les anneaux sont presque
parallèles.
De complexes résonances se produisent entre certaines lunes de Saturne et le système d'anneaux. Les "satellites bergers" (Atlas, Prométhée et Pandore) sont de toute évidence très importants dans la stabilité des anneaux de Saturne; Mimas semble aussi responsable du manque de matière dans la division de Cassini, qui semble être semblable aux divisions de Kirkwood dans la ceinture d'astéroïdes. Pan quant à lui est situé dans la division de Encke. Dans son ensemble, le système d'anneaux de Saturne est très complexe et encore peu compris.
L'origine des anneaux de Saturne
(et des autres géantes gazeuses) est inconnue. Bien que les anneaux
sont peut-être présents depuis la formation des planètes,
ils doivent être alimentés par un processus continu, probablement
la rupture de satellites plus gros.
Comme les autres géantes gazeuses, Saturne possède un important champ magnétique.
En pleine nuit, Saturne est facilement identifiable à l'oeil nu. Bien qu'elle ne soit pas aussi brillante que Jupiter, son identification est aisée car elle ne "scintille" pas comme les étoiles. Les anneaux et les plus gros satellites sont visibles à l'aide d'un petit télescope. Les cartes célestes de Mike Harvey (planet finder charts) indiquent la position actuelle de Saturne (et les autres planètes) dans le ciel. Des cartes plus détaillées et personnalisées peuvent être générées avec un logiciel d'astronomie tel que Starry Night.
Saturne possède 18 satellites nommés, plus qu'aucune autre planète. Il reste très certainement encore d'autres petits satellites de Saturne qui n'ont pas encore été découverts.
Distance Rayon Masse Satellite (000 km) (km) (kg) Découvreur Date --------- -------- ------ ------- ---------- ----- Pan 134 10 ? Showalter 1990 Atlas 138 14 ? Terrile 1980 Prométhée 139 46 2.70e17 Collins 1980 Pandore 142 46 2.20e17 Collins 1980 Epiméthée 151 57 5.60e17 Walker 1980 Janus 151 89 2.01e18 Dollfus 1966 Mimas 186 196 3.80e19 Herschel 1789 Encelade 238 260 8.40e19 Herschel 1789 Téthys 295 530 7.55e20 Cassini 1684 Télesto 295 15 ? Reitsema 1980 Calypso 295 13 ? Pascu 1980 Dioné 377 560 1.05e21 Cassini 1684 Hélène 377 16 ? Laques 1980 Rhéa 527 765 2.49e21 Cassini 1672 Titan 1222 2575 1.35e23 Huygens 1655 Hypérion 1481 143 1.77e19 Bond 1848 Japet 3561 730 1.88e21 Cassini 1671 Phoebé 12952 110 4.00e18 Pickering 1898
Distance Largeur MasseAnneau (km) (km) (kg) ------ -------- ------- ------ D 67000 7500 ? C 74500 17500 1.1e18 B 92000 25500 2.8e19 division de Cassini A 122200 14600 6.2e18 F 140210 500 ? G 165800 8000 1e7? E 180000 300000 ?
(distance: du centre de Jupiter jusqu'au bord intérieur de l'anneau) Ces classifications sont toutefois trompeuses car la densité des particules à l'intérieur des anneaux varie d'une manière très complexe sans être séparée par des régions nettes. De plus, il y a des variations entre les anneaux, les divisions ne sont pas totalement vides et les anneaux ne sont pas parfaitement circulaires.
... Soleil
... Jupiter
... Sinopé
... Saturne
... Pan
... Uranus
... 
Bill Arnett; dernière mise à jour: 27 mai 1997