Deux nouveaux anneaux pour Saturne

Pasadena - La sonde Cassini a récemment capturé en images deux formations dont l'existence était suspectée depuis plusieurs mois : des anneaux partiels, en forme d'arc, sur les orbites des minuscules satellites Anthê et Mêthonê.


Sur cette image ayant subi un traitement informatique très poussé apparaissent deux traces en forme d'arc. Un point brillant émaille chacune d'elle : il s'agit d'Anthê, en haut à gauche, et de Mêthonê, en bas à droite.
Ce cliché a été capturé en date du 29 octobre 2007. La sonde Cassini se trouvait alors à 2,3 millions de kilomètres d'Anthê et à 2,2 millions de kilomètres de Mêthonê. Ces grandes distances empêchent les deux objets d'êtres vus autrement que comme des points, vu leur taille très réduite.

Ces deux satellites, comme tous les autres que compte Saturne d'ailleurs, sont soumis à l'incessant bombardement des micrométéorites, des particules solides plus fines encore que des grains de poussière qui sillonnent l'entièreté du Système Solaire (la Terre, par exemple, en intercepte plusieurs centaines de tonnes en l'espace d'une seule journée !). Ces micrométéorites agissent comme un véritable abrasif, qui réduit la surface à l'état de fine poudre, dont un petit nuage de grains s'échappe à chaque impact.


Nous ne voyons ici qu'Anthê et l'arc de poussière qui s'étend devant et derrière elle... enfin davantage devant que derrière. Cela s'explique par le balancement périodique du satellite d'avant en arrière par rapport à l'arc. Le 3 juillet 2008, date de la prise de vue, Anthê avait manifestement pris du retard sur l'arc.
L'arc ne dessine en fait que quelques centièmes d'une orbite complète, ce qui se traduit par une extension d'une vingtaine de degrés en largeur (le cercle complet représentant, comme chacun sait, 360 degrés). La distance séparant le sujet du photographe robotique valait, à ce moment, 1,2 millions de kilomètres.

Ordinairement, cette "sciure" issue de la surface d'un satellite se répartit tout au long de l'orbite de ce même satellite. Cela finit par donner ce que l'on appelle des anneaux coorbitaux, car ils entourent l'orbite de leur satellite parent comme une gaine plastique autour d'un fil électrique. Saturne s'orne de plusieurs anneaux coorbitaux, en plus des larges ensemble de particules glacées que l'on peut sans peine apercevoir dans les plus petits instruments astronomiques terrestres. Plus précisément, ces anneaux coorbitaux saturniens sont liés aux satellites Pan, Atlas, Pallênê, Epiméthée et Janus, ces deux derniers satellites partageant en fait la même orbite, ou peu s'en faut.

Il faut donc trouver une explication convaincante au fait que les anneaux coorbitaux à Anthê et Mêthonê soient confinés en simples arcs, sans pouvoir se déployer sur un cercle entier. Cette explication tient au satellite Mimas, qui malgré sa petite taille - 400 kilomètres - exerce une influence certaine sur tout le système d'anneaux saturnien. Anthê et Mêthonê sont tous deux en situation de résonance avec Mimas. C'est-à-dire que sur une même durée, les trois objets effectuent un nombre entier de tours autour de Saturne, ces trois nombres entier étant bien entendu différents.


L'arc coorbital à Anthê figure aussi sur cette seconde photographie. Le 4 avril 2008, la majeure partie de l'arc se trouvait aussi devant Anthê, qui semblerait tourner de ce point de vue dans le sens inverse des aiguilles d'une montre (le Nord saturnien est orienté, vers le haut, fidèlement à l'habitude). On remarque un détail intéressant : devant le satellite, l'arc se divise en deux brins parallèles, pour se rejoindre encore un peu plus loin. Il faut certainement y voir une influence d'Anthê.

On pense avoir observé un mouvement de va-et-vient régulier des arcs coorbitaux, chacun prenant tantôt de l'avance, tantôt du retard sur le satellite dont ils émanent. Ce mouvement trahit, pour le dynamicien, une configuration résonance avec un objet relativement gros et proche, comme l'est en l'occurrence Mimas.

Entre les orbites de Mimas et d'Encélade ont été découverts, depuis l'an 2004, trois petites satellites. Pallênê mesure quatre kilomètres, Mêthonê en fait trois, et Anthê n'en atteint que deux. En taille, ils sont donc comparables à des petites montagnes. Pallênê, à la différence des deux autres, possède un anneau coorbital complet, comme indiqué plus haut, découvert il y a déjà un certain temps, à la même occasion d'ailleurs que l'anneau coorbital à Epiméthée/Janus. L'illustration ci-dessous sert de synthèse. Les légendes, même écrites en anglais, se passent de traduction :



Si les sondes Voyager ont permis la découverte de l'anneau saturnien maintenant marqué de la lettre G, l'engin Cassini a quant à lui autorisé la découverte d'un arc au sein même de cet anneau. Une portion de l'anneau G est ainsi plus dense que le reste de l'anneau, comme la croûte d'une pizza peut être renflée sur une partie seulement de sa circonférence. Il se trouve que l'existence de ce renflement tient encore et toujours d'une résonance avec Mimas. Les planétologues estiment ainsi que si un impact important venait à mettre en pièces Anthê ou Mêthonê, les miettes pourraient très bien former un anneau très semblable à l'anneau G, où un arc persistant indiquerait la position de la défunte petite lune. Lue dans l'autre sens par un esprit perspicace, cette explication fournit aussi la piste de l'origine de l'anneau G : les restes d'un ancien satellite maintenant détruit ou, en tout cas, divisé en de nombreux morceaux...


L'anneau G, vu en partie seulement ici, apparaît plus large et plus clair sur la partie qui se situe au milieu de l'image. Il ne s'agit pas d'un quelconque artefact ou effet de perspective, mais d'une réelle boursouflure sur l'anneau. Cette image fait par ailleurs partie d'une animation montrant on ne peut plus clairement le mouvement de cet arc le long de l'anneau G.

Merci Naos pour le partage !

Mais où trouves-tu tout ça ?!

Ces articles sont des adaptations davantage que de simples traductions. Je me base sur le communiqué officiel publié par les offices de la mission, sur les images publiées en même temps que le communiqué ou présentées comme ayant un certain rapport avec lui, ou encore des images issues de ma photothèque personnelle, dans le cas où je pense posséder une illustration intéressante.