La première chose nous venant à l'esprit quant à l'évocation de la géante gazeuse Saturne, est bien évidemment ces somptueux anneaux qui font d'elle le summum de l'observation astronomique amateur. Saturne n'est pas la seule planète du système solaire à en posséder, une des caractéristiques des planètes annulaires est qu'elles doivent être très grosses. En effet Jupiter, Neptune et Uranus en possèdent aussi, mais je vous rassure, cela n'est comparable à ceux de Saturne qui s'étendent sur plus de 300 000 km. Bien qu'ils paraissent continues vu de la Terre, ils sont en fait constitués majoritairement (à 90 %) d'innombrables morceaux de glace, soit pure, soit « salie » par des éléments silicatés, carbonés ou métalliques dont la taille varie de quelques micromètres à plusieurs centaines de mètres. Néanmoins, comparé à la largeur dérisoire de ces anneaux, l'épaisseur de ceux-ci varie et ne dépassent pas 1 km (peuvent être localement très mince) ce qui fait que ces anneaux semblent invisibles vus de côté. En 1980,la communauté scientifique présumait que les anneaux de Saturne avait une structure façonnée uniquement par l'action des forces gravitationnelles. La sonde spatiale Voyager 1 envoya des données (images) présentant des bandes sombres perpendiculaires aux anneaux (dans les anneaux) On les appelle spokes (rayons de bicyclette) et ils ne peuvent pas être expliqués que par la gravité, car leurs mouvement et persistance ne respecte pas les lois scientifiques célestes. Cependant les spokes se déplacent en accord avec la magnétosphère de Saturne, donc la théorie mise en avant est que les spokes sont composées de particules de poussières orientée par des forces électrostatiques. Néanmoins, le mécanisme d'apparition de ce phénomène reste encore un mystère de nos jours.
Comment les anneaux de saturne, se sont ils formées?
Vous vous en doutez bien, c'est majoritairement dû à la gravité ou autrement dit, à l'attraction des corps. Un « nuage » de particules éloignés d'une planète à tendance à se rassembler : en effet, la force gravitationnelle de la planète est inférieure aux forces d'attractions entre les particules elles-mêmes. Elles vont donc se regrouper et former des anneaux. À l'inverse, si le « nuage » de particules est près de la planète, sa force gravitationnelle est supérieure à l'attraction mutuelle des particules. Elles ne peuvent donc pas se rassembler. La distance nécessaire pour passer d'un scénario à l'autre est appelée limite de Roche (pour Saturne il s'agit 140 000 km). Un corps provenant de l'extérieur franchissant la limite de Roche peut être réduit en miettes. L'effet « auto tamponneuse » est quant à lui responsables de l'aplanétisme et de la finesse de ces anneaux. Plus scientifiquement appelé conséquence de la dissipation d'énergie par collisions dans les systèmes en rotations. Le disque microsillon autour de l'équateur de la planète est formé grâce aux particules qui se heurtent entre elles. Les débris ayant dépassé la limite de roche subissent de nombreuses collisions qui les réduisent en éléments de plus en plus petits. L'énergie se dissipe lors des chocs, conduisant a une orbite plus circulaire et donc plus d'anneaux. De plus, les collisions tendent à réduire les mouvements perpendiculaires au plan équatorial. L'état naturel d'un anneau et d'être plat et large, régulier et se répartir jusqu'a la limite de Roche, il se transforme en satellite en sortant de cette limite. Enfin, la largeur des anneaux de Saturne est principalement due à deux choses : sa taille, c'est la seconde plus grosse planète du système solaire derrière Jupiter ce qui fait que sa limite de roche est très grande et que la densité de Saturne est assez faible comparée aux autres planètes du système solaire (environ 0.69 g par centimètre cube). Un petit corps pourra par exemple se rapprocher plus près d'Uranus, qui à une densité deux fois plus grande que Jupiter, que de Saturne sans s'abîmer, et ce, faisant, il subit des forces de marée plus élevée. Les scientifiques ont longtemps cru que la date de création des anneaux de Saturne était la même que celle de la formation de la planète. Nous sommes maintenant pratiquement sûrs qu'ils n'ont « que » quelques centaines de millions d'années. Peut-être ont-ils même traverse des cycles de destruction-renaissance. Leur matière peut provenir de lunes écrasées sous la limite de Roche, de lunes frappées par des comètes ou des astéroïdes, ou de tout autre objet dérivant dans l'espace « capturé » par Saturne.
En résumé, pourquoi saturne a-t-elle des anneaux ? Parce qu'elle le vaut bien.
