Saturne

Ken Tapping, le 30 juillet 2014

Dans le ciel cette semaine…

  • Mars et Saturne sont toujours bien visibles.
  • Vénus et Mercure brillent bas dans le ciel à l’aurore.
  • La Lune entrera dans son premier quartier le 3 août.

Au premier abord, l’« étoile » jaunâtre qui brille modérément au sud-ouest semble banale, mais c’est en fait un des objets les plus spectaculaires de notre firmament. Il s’agit de Saturne, sixième planète du système solaire, la Terre étant la troisième. Un petit télescope suffit pour voir un disque de couleur fauve et, avec un peu de chance, discerner des stries nuageuses claires ou foncées. Le côté spectaculaire de Saturne vient toutefois des anneaux concentriques de luminosité variable qui l’entourent. Ces anneaux ont fasciné des astronomes comme Galilée, Cassini, Huygens et Herschel, et ils fascinent encore les astronomes aujourd’hui.

Saturne est une immense sphère d’environ 120 500 kilomètres de diamètre, alors que la Terre n’a que 12 756 kilomètres de diamètre. Fait intéressant, la période de rotation de Saturne équivaut seulement à 0,44 jour terrestre. Sur notre planète, un observateur qui se trouve à l’équateur se déplace à une vitesse de 1 670 km/h vers l’est, alors que sur Saturne, étant donné son plus grand diamètre et sa vitesse de rotation supérieure, un observateur au même endroit filerait à 35 800 km/h. Lorsqu’on l’observe à l’aide d’un télescope de moyenne puissance, les nuages étirés qui forment des bandes sur le plan équatorial donnent l’impression que Saturne tourne rapidement sur elle-même.

Nous ignorons ce qui se trouve réellement sous l’épaisse couche de nuages denses qui nous cache la surface de la planète, mais nous pouvons faire des déductions. Un centimètre cube du noyau de notre planète pèse 5,5 grammes, ce qui est typique pour une grosse sphère rocheuse dotée d’un noyau de fer et de nickel. Un centimètre cube d’eau équivaut à un gramme. Si on prend une pierre et qu’on la lance dans l’eau, elle coulera, car à volume égal, la pierre pèse plus lourd que l’eau.

Comparée à la Terre, Saturne est 95 fois plus massive, mais 850 fois plus volumineuse. Ainsi, un centimètre cube de Saturne ne pèse que 0,6 gramme. Si on disposait d’un seau suffisamment grand, on pourrait faire flotter la planète sur l’eau. Vu sa faible densité, on peut déduire que Saturne est essentiellement composée de gaz concentrés autour d’un petit noyau rocheux.

Ses anneaux sont tout aussi fascinants. Formés de particules de roches, de poussières et de glace, ils orbitent autour de la planète dans le même plan. Ils semblent former une structure solide, car les particules sont très denses à l’échelle cosmique. À les voir, on ne peut que se demander comment ils se sont formés et comment ils ont pu conserver leur intégrité pendant des milliards d’années.

Au début, notre système solaire était un nuage de gaz et de poussière qui s’est effondré sur lui-même. Comme tous les nuages ou presque sont mus par une force de rotation quelconque, notre nuage originel s’est compacté en un disque tournant sur lui-même. Le centre de ce disque s’est contracté pour former le Soleil, et le reste de la matière a donné naissance aux planètes et autres objets qui tournent autour de cette étoile. On peut donc se demander pourquoi la matière qui gravite autour de Saturne ne s’est pas contractée pour former des satellites ou des astéroïdes. Rien de cela ne s’est produit, et après des siècles d’observation, rien ne montre que cela se produise actuellement. Nous ne savons pas exactement pourquoi, mais nous possédons au moins une partie de l’explication.

Sur Terre, l’attraction exercée par le Soleil et la Lune sur les océans (de même que sur la terre ferme et l’atmosphère) cause des marées qui sont plus fortes sur la partie du globe qui leur fait face que sur la partie qui leur est opposée. Si elle se trouvait très près du Soleil, la Terre se disloquerait sous l’effet des forces qu’elle subit. Les anneaux de Saturne sont tellement proches de la planète que la force des marées empêche donc la matière de s’agglomérer pour former des objets de plus grande taille. Les astronomes croyaient que les anneaux de Saturne ne pourraient maintenir leur forme circulaire pendant longtemps. Or il s’avère qu’ils existent depuis des milliards d’années et qu’ils continueront d’exister tels quels pendant encore longtemps.

Mars et Saturne sont toujours bien visibles. Vénus et Mercure brillent bas dans le ciel à l’aurore. La Lune entrera dans son premier quartier le 3 août.

Ken Tapping est astronome à l'Observatoire de radio-astrophysique du Conseil national de recherches du Canada, à Penticton (C.-B.) V2A 6J9.

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