Astronomie

Les Lunes de Saturne seront-elles détruites ?

Les Lunes de Saturne seront-elles détruites ?


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J'ai entendu dire que Saturne a 62 lunes avec des orbites confirmées, dont 53 ont des noms et dont seulement 13 ont des diamètres supérieurs à 50 kilomètres. Certains se trouvent à moins de 1 km les uns des autres.

Comment ces lunes restent-elles sur l'orbite de Saturne sans se heurter, et un jour ces lunes entreront-elles en collision et seront-elles détruites ?


En effet, la situation est temporaire à l'échelle de centaines de millions d'années, avec des instabilités récurrentes.

Les lunes ne se rencontrent pas à court terme, mais les orbites s'influencent mutuellement et sont affectées par le soleil et d'autres corps du système solaire.

Voir cette présentation de Matija Cuk pour plus de détails.

Récemment, l'âge des lunes de Saturne à l'intérieur de Titan, que l'on croyait auparavant aussi vieux que Saturne, a également fait l'objet d'un débat actif. Je montrerai comment les simulations informatiques de la dynamique orbitale passée des lunes de Saturne Téthys, Dione et Rhéa peuvent nous dire depuis combien de temps elles existent. Il semble que les lunes intérieures et les anneaux de Saturne n'aient qu'environ 100 millions d'années, équivalent à la période du Crétacé sur Terre. Je discuterai également de la façon dont les lunes actuelles proviennent probablement de débris résultant d'une instabilité orbitale majeure dans laquelle la génération précédente de lunes glacées a été détruite.

Vous demandez « un jour, ces lunes entreront-elles en collision et seront-elles détruites ? donc la réponse est Oui, au moins le groupe interne. Donc, avoir 62 (beaucoup d'entre eux) n'est pas le problème ; la partie externe est stable sur des milliards d'années.


Les différentes lunes sont sur des orbites qui sont pour la plupart beaucoup plus éloignées d'un kilomètre des autres lunes. Les orbites sont stables, donc les lunes continuent de tourner autour de Saturne sur la même orbite. Les lunes sont suffisamment éloignées l'une de l'autre pour avoir une influence gravitationnelle négligeable sur les autres lunes. Ainsi, les lunes ne se rapprochent jamais et ne se heurtent pas. Il y a des lunes, comme Daphnis et Atlas qui peuvent venir à 1000 km l'une de l'autre, mais elles sont très petites. Aucune lune ne s'approche à moins de 1 km l'une de l'autre.

Il y a quelques exceptions à cela : Janus et Epiméthée orbitent à peu près à la même distance de Saturne. S'ils restaient ainsi, ils se heurteraient l'un à l'autre dans environ 4 ans. Cependant, lorsqu'une lune commence à rattraper l'autre, elle est tirée vers l'avant, la faisant sortir et ralentir. Laisser l'autre lune se déplacer vers l'intérieur et plus rapidement. Les deux lunes échangent essentiellement des orbites. Bien qu'il n'y ait qu'environ 50 km entre les orbites, les deux lunes ne s'approchent jamais à moins de 10 000 km et ne courent donc aucun risque de collision.

Des collisions lunaires peuvent avoir lieu, une théorie sur l'origine des anneaux est qu'ils ont été formés à partir d'une lune qui s'est brisée, soit à cause d'une collision, soit par la gravité de Saturne (ce n'est pas la théorie la plus populaire ou la plus récente). Des collisions n'ont jamais été observées et aucune prévision ne devrait se produire aussi longtemps que nous pouvons le prévoir.

Sur les 62 lunes, rappelez-vous que certaines d'entre elles sont extrêmement petites : quelques dizaines de mètres de diamètre, et il n'y a pas de division claire entre « petite lune » et « grande touffe de matériau annulaire »


Les Lunes de Saturne seront-elles détruites ? - Astronomie

La lune Mimas de Saturne [crédit : mission Cassini]

Tout le monde reconnaît les beaux anneaux de Saturne, mais ce n'est pas tout ce qui fait le tour de la planète. Il a aussi des lunes incroyables.

Saturne a au moins 82 lunes, mais la plupart d'entre elles sont minuscules.
Si vous additionnez la masse de toutes les lunes et anneaux de Saturne, Titan a 96% du total. Les pauvres Rhéa, Japet, Dione, Téthys, Encelade et Mimas se partagent moins de 4%. Et les 75 autres plus les bagues ? Ce qui reste est 0,04 %.

Titan pourrait être une planète s'il tournait autour du Soleil au lieu de Saturne.
Titan [TYE-tun] est plus gros que la planète Mercure. C'est aussi la seule lune du système solaire avec une atmosphère épaisse. Titan et la Terre sont les seuls corps du système solaire avec des atmosphères d'azote et un liquide de surface. Cependant, les lacs de Titan sont du méthane liquide, pas de l'eau.

Rhéa a un oxygène exosphère – c'est une atmosphère vraiment, vraiment mince.
Il y a eu une certaine excitation en 2010 lorsque la NASA a annoncé que Rhea [REE-uh] avait une atmosphère d'oxygène et de dioxyde de carbone. Mais soyons clairs ici. Titan a une atmosphère. Rhéa a une exosphère si fine qu'elle est cinq mille milliards de fois plus fine que l'atmosphère terrestre.

Une moitié de Japet est dix fois plus lumineuse que l'autre moitié.
Iapetus [ee-AP-eh-tus] a l'air étrange. Imaginez un globe divisé en deux par une ligne entourant les pôles nord et sud. Chaque moitié est un hémisphère. Comme notre Lune, la lune Japet de Saturne a toujours la même face tournée vers la planète. Cela signifie qu'en orbite, un hémisphère mène toujours. L'hémisphère principal de Japet est aussi sombre que le charbon. L'autre hémisphère est dix fois plus lumineux.

Dione est de retour.
La face avant d'une lune a plus de cratères parce qu'elle se heurte à des roches spatiales lorsque la lune orbite. Mais le dos de Dione [dye-ON-ee], qui doit être protégé, est plus fortement cratérisé que le devant. Une collision a probablement changé la donne, mais personne n'est sûr de ce qui s'est passé.

Téthys est fait de glace.
Les lunes de Saturne contiennent beaucoup de glace. Tethys [TEETH-iss] est composé presque entièrement d'eau gelée, et avec une surface aussi presque entièrement de glace. Cela le rend très réfléchissant. S'il tournait autour de la Terre et était là où se trouve notre Lune, nous verrions un corps de la taille de la Lune mais beaucoup, beaucoup plus brillant.

Encelade a des volcans de glace et un océan caché.
Encelade (en-SELL-uh-dus) est l'un des quatre corps du système solaire que nous avons vu entrer en éruption. Il a de nombreux volcans au pôle sud. Ce ne sont pas le genre de volcans que nous avons sur Terre, projetant de la lave brûlante. Ils s'appellent cryovolcans qui signifie « volcans froids ». Ils dégagent des liquides et des vapeurs tels que l'eau, le méthane ou l'ammoniac.

Mimas est le plus petit corps rond connu du système solaire.
La gravité agit sur la matière. La quantité de matière dans un corps est sa masse. S'il a une masse suffisante, la gravité l'entraîne dans une sphère (boule). Les plus grosses lunes de Saturne sont arrondies, mais pas les plus petites. Mimas (MA-masse) est le plus petit corps naturel que nous connaissons qui soit rond. Little Mimas a également été sévèrement battu et est fortement cratérisé. Bien que son diamètre ne soit que de 400 km (250 miles), il a un cratère d'impact de 140 (87 miles) de diamètre.

Certains anneaux de Saturne ont des lunes bergers.
Les bergers rassemblent des moutons et des anneaux de troupeau de lunes de berger ! Certaines petites lunes ont des orbites d'un côté d'un anneau et leur attraction gravitationnelle aide à maintenir les formes des anneaux et les espaces entre eux.

Christiaan Huygens a découvert la plus grande lune de Saturne, Titan en 1655.
La sonde Huygens de l'Agence spatiale européenne (ESA) a atterri sur Titan le 14 janvier 2005. C'était le premier atterrisseur à se poser dans l'extérieur du système solaire.

Jean Dominique Cassini a découvert quatre des lunes de Saturne entre 1671 et 1684.
Le vaisseau spatial Cassini de la NASA est entré en orbite autour de Saturne le 1er juillet 2004 pour étudier Saturne, ses anneaux et ses lunes. Outre sa propre exploration de Saturne et de son système, le vaisseau spatial a également transporté la sonde Huygens vers Saturne.

Aucune des lunes de Saturne n'avait de nom jusqu'au XIXe siècle.
Depuis le moment où Huygens a trouvé Titan, il a fallu près de deux cents ans pour nommer les lunes. L'astronome anglais John Herschel a suggéré des noms pour les lunes en 1847. Jusque-là, ils n'avaient que des chiffres romains, donc Titan était Saturne I. Dans la mythologie grecque, Saturne était Cronos, le souverain des dieux aînés, les géants appelés Titans. Herschel a nommé la plus grande lune Titan. Il a donné aux autres lunes des noms de Titans. Depuis lors, les astronomes sont à court de Titans et de mythes grecs, ils utilisent donc maintenant d'autres mythologies pour les nouvelles découvertes.

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Jetez votre dévolu sur Saturne

La magnifique planète aux anneaux Saturne, joyau de la couronne du système solaire, vient en opposition dans la nuit du 20 au 21 juillet. À peu près à cette époque, la merveille aux anneaux offre ses meilleures conditions d'observation pour 2020, car elle est observable toute la nuit. Saturne vient à l'opposition environ tous les 378 jours, donc l'opposition se produit environ deux semaines plus tard chaque année.

Saturne, la merveille aux anneaux, photographiée le 19 avril 2020. Les anneaux sont toujours bien ouverts et inclinés vers nous d'un angle de 21,6 degrés. Le pôle nord de la planète est exposé. Image : Équipe Damian Peach/Chilescope.

Si interrogés, la plupart des astronomes classent Saturne comme la plus séduisante de toutes les planètes à travers l'oculaire, car dans notre système solaire, elle est unique pour abriter un merveilleux système d'anneaux qui sont facilement visibles même à travers un petit télescope. Mars, la planète rouge, est peut-être la planète la plus alléchante, obligeant les observateurs à attendre patiemment avant de dévoiler ses secrets, et Jupiter la plus gratifiante d'un point de vue observationnel sur une base régulière, mais lorsque vous voyez Saturne flotter à travers un oculaire puissant d'un télescope de moyenne à grande ouverture, vous jurerez que rien n'égale le frisson.

La merveille aux anneaux brille à une magnitude de +0,1, plus brillante que toutes les étoiles actuellement visibles dans le ciel, à l'exception d'Arcturus, Vega et Capella. Cependant, il sera éclipsé par l'éclat de Jupiter, sa compagne géante gazeuse qui se trouve à seulement sept degrés à l'ouest. Vous pourrez peut-être résoudre le disque de Saturne de la taille de 18,5 secondes d'arc (ou, avec les anneaux, près de 42 secondes d'arc) grâce à de grandes jumelles montées à stabilisation d'image, mais un petit télescope (

80 mm) fonctionnant à un grossissement de 50x devrait faire un travail rapide. Si vous pouvez résoudre le disque de Saturne, vous remarquerez que ce n'est pas une sphère parfaite mais, comme Jupiter, une sphère nettement aplatie ou aplatie.

Comme Jupiter, Saturne affiche des ceintures sombres et des zones plus lumineuses. Cependant, elle se trouve deux fois plus loin du Soleil que sa collègue géante gazeuse, elle reçoit donc beaucoup moins d'énergie pour animer son atmosphère, ce qui entraîne un effet beaucoup plus subtil. Les images d'amateurs étonnamment bonnes d'aujourd'hui révèlent leur véritable étendue, mais tout ce qui est susceptible d'être visible alors que Saturne se trouve à une altitude aussi décevante est une ceinture équatoriale et une capuche polaire sombre.

Quand le chercher

Dans la nuit du 20 au 21 juillet, Saturne se lève vers 21 heures BST, de Londres, juste au moment où le Soleil se couche. À 23 heures BST (minuit BST d'Édimbourg), la lueur persistante du Soleil dans le ciel du nord-nord-ouest au nord-ouest, manifestée par le crépuscule apparemment sans fin et persistant, cède la place à une obscurité exploitable (la fin du crépuscule astronomique). À cette époque, Saturne se trouve à près de 12 degrés au-dessus de l'horizon sud-est, parmi les étoiles de l'extrême ouest du Sagittaire, la spectaculaire constellation australe. Avec Jupiter, la paire indubitable sera facile à voir à l'œil nu si vous regardez à travers un horizon sud ininterrompu.

Saturne est en opposition dans la nuit du 20 au 21 juillet, lorsqu'elle est vue près de Jupiter, en bas parmi les étoiles du Sagittaire. Tous les graphiques AN de Greg Smye-Rumsby.

Saturne transite par le méridien sud ( culminant ou atteignant son point le plus élevé au-dessus de l'horizon local) peu après 1h du matin BST, ayant grimpé à une altitude juste en deçà de 18 degrés (14 degrés, depuis Édimbourg à 1h20 BST). Bien qu'il soit placé aussi bas dans le ciel nocturne pour les observateurs basés aux latitudes moyennes du nord (qui comprend le Royaume-Uni), il est préférable d'essayer de l'observer dans l'heure qui suit son point culminant. Vous n'obtiendrez pas une vue aussi bonne que lorsque la planète est placée beaucoup plus haut dans le ciel, mais dans les moments de vision plus stable, vous pourriez être surpris de ce que vous pouvez voir ou imager.

À la fin du mois, Saturne peut être vue vers 22 h 00 BST et culmine vers 12 h 20 BST.

Voir les anneaux majestueux de Saturne

L'attraction d'observation écrasante de Saturne est son étonnant système d'anneaux. Depuis la Terre, trois anneaux majeurs distincts peuvent être vus encerclant l'équateur de Saturne. L'anneau extérieur, l'Anneau A, est divisé à environ 20 % de son bord extérieur par l'insaisissable Encke Gap, ou Division, de 325 kilomètres de large. L'anneau du milieu, l'anneau B, est l'anneau le plus large (largeur 25 500 km) et le plus brillant et est séparé de l'anneau A par la célèbre division Cassini, large de 3 000 kilomètres. À l'intérieur de l'anneau B se trouve l'anneau C, ou Crêpe Ring, sombre et très pâle. Les anneaux sont composés en grande partie de glace d'eau avec un certain contenu rocheux, les particules individuelles allant de la taille du micron au mètre.

Comment identifier les caractéristiques des superbes anneaux de Saturne.

Un énorme télescope n'est pas nécessaire pour voir les anneaux, car un télescope de petite à moyenne taille - disons dans la classe 70-150 mm - a une puissance suffisante pour donner de belles vues, rendant cette vue magique accessible à tous. À l'opposition de cette année, le pouvoir de résolution d'un télescope de 150 mm (six pouces) devrait être suffisant pour voir la division Cassini, mais un télescope de 250 mm (dix pouces) peut être nécessaire pour saisir l'Encke Gap. Ring C est une cible visuelle notoirement difficile dans le meilleur des cas. Soyez également attentif à l'apparition fascinante de « l'effet d'opposition », également connu sous le nom d'effet Seeliger, un éclaircissement spectaculaire des anneaux pendant quelques jours de chaque côté de l'opposition.

L'angle changeant de la bague

Les anneaux offrent un aspect changeant d'année en année. À des intervalles de 13,75 et 15,75 ans, alternativement, la Terre passe par le plan des anneaux et à des moments où les anneaux sont visibles de la Terre, ils sont présentés très près ou précisément par la tranche de notre ligne de mire. La dernière fois qu'un soi-disant croisement d'avions annulaires s'est produit, c'était en 2009 et les anneaux étaient pour la dernière fois complètement ouverts (inclinés d'environ 26 à 27 degrés vers nous) il n'y a pas si longtemps, en 2017.

L'aspect des anneaux de Saturne n'est pas figé. D'année en année, il est facile de suivre leur inclinaison lorsqu'ils s'ouvrent et se ferment. En 2020, les anneaux et le pôle nord de la planète sont inclinés vers nous de 21,6 degrés (voir image ci-dessus). D'ici 2022, les anneaux se seront considérablement fermés en route vers une présentation frontale par la traversée du plan annulaire de 2025. Après cela, les anneaux commenceront à s'ouvrir avec le pôle sud de la planète désormais exposé. D'ici 2028, l'inclinaison de l'anneau sera à un degré similaire à ce qu'elle est maintenant.

Depuis, les anneaux se referment. Actuellement, avec le pôle nord de la planète, ils sont inclinés vers nous par un assez sain 21,6 degrés. La prochaine traversée du plan annulaire aura lieu en mars 2025, mais Saturne se trouvera alors trop près du Soleil pour être visible.

Observez la famille des lunes de Saturne

Sept des 62 lunes impressionnantes de Saturne peuvent être observées à l'aide d'instruments amateurs lorsque la planète est la mieux placée dans le ciel nocturne. Titan, sa lune géante, qui est le deuxième plus gros satellite du système solaire, brille à une magnitude de +8,4 et est visible à travers un petit télescope à cette opposition tout au long de son orbite de 15,94 jours autour de Saturne. À l'opposition, il se trouve près ou à son plus grand allongement oriental.

Sept des lunes de Saturne sont normalement accessibles aux télescopes amateurs. Voici leurs positions lors de la soirée de l'opposition. Combien pouvez-vous en repérer ?

Japet, la troisième plus grande lune de Saturne, est un objet très curieux qui montre deux hémisphères très différents. Le côté avant est sombre, tandis que le côté suivant est brillant, ce qui le fait apparaître plus brillant de plus de deux magnitudes (magnitude + 10,5 à 12,7) lorsque son côté le plus brillant fait face à nous (quand il se trouve au plus grand allongement occidental de Saturne plutôt qu'au plus grand allongement oriental ). À cette opposition, Japet se trouve sur le côté oriental de son orbite.

Rhéa brille à une magnitude de +9,7 et orbite autour de son parent en 4,5 jours, tandis que Dione est un peu plus faible à une magnitude de 10,4 et se trouve plus près de Saturne, avec une période orbitale de 2,7 jours. Tethys est encore plus proche, avec une période de 1,88 jour et rivalise avec Dione en luminosité. Voir le graphique ici pour les positions des principales lunes de Saturne la nuit d'opposition.


Les anneaux de Saturne formés à partir de la destruction de la grande lune

La formation des anneaux de Saturne a été l'une des questions classiques sinon éternelles de l'astronomie. Mais un chercheur a fourni une nouvelle théorie provocatrice pour répondre à cette question. Robin Canup du Southwest Research Institute a découvert des preuves que les anneaux provenaient d'une grande lune de la taille d'un Titan qui a été détruite lors de sa spirale en une jeune Saturne.

Au fil des ans, différentes théories ont évolué sur la formation des anneaux autour de Saturne. Les deux principales théories impliquent une petite lune qui a été brisée par des impacts de météores, ou la perturbation de marée d'une comète s'approchant trop près de Saturne.

Mais les anneaux principaux de Saturne sont constitués d'environ 90% de glace d'eau en masse, et parce que le bombardement des anneaux par des micrométéoroïdes augmente leur teneur en roche au fil du temps, Canup a déclaré que la composition actuelle des anneaux implique qu'ils étaient essentiellement de la glace pure lorsqu'ils se sont formés.

Cependant, la perturbation d'une petite lune conduirait généralement à un anneau mixte roche-glace, tandis que les perturbations de marée des comètes se produiraient beaucoup plus souvent à Jupiter, Uranus et Neptune qu'à Saturne.

De nouvelles informations sur la nature des anneaux de Saturne sont révélées dans cette mosaïque panoramique de 15 images prises lors de l'équinoxe d'août 2009 de la planète. Crédit image : NASA/JPL/SSI

De plus, aucune de ces théories n'expliquerait les lunes intérieures de Saturne, qui ont des densités suffisamment faibles pour qu'elles soient également composées de glace presque pure.

La nouvelle théorie alternative de Canup est qu'une lune de la taille d'un Titan avec un noyau rocheux et un manteau glacé s'est enroulée dans Saturne au début de l'histoire du système solaire. Les forces de marée ont arraché une partie du manteau glacé, le distribuant dans ce qui allait devenir les anneaux. Mais le noyau rocheux était fait d'un matériau plus durable qui tenait ensemble jusqu'à ce qu'il touche la surface de Saturne. « Le résultat final est un anneau de glace pur », a déclaré Canup dans un article paru dans Nature.

Au fil du temps, l'anneau s'étend et sa masse diminue, et des lunes glacées sont créées. En raison des changements dans l'évolution du système de Saturne, ces lunes « engendres » ont ensuite tourné en spirale vers l'extérieur plutôt que vers l'intérieur. De cette façon, les anneaux de glace et les lunes intérieures renforcées par la glace sont à l'origine un sous-produit primordial du même processus qui produit le système satellite régulier de Saturne, rendant l'ensemble du processus plus simple que s'il y avait plusieurs événements.

Canup étudie les événements de formation avec des simulations informatiques détaillées, notamment en étudiant la formation de notre propre Lune.

Elle a présenté ses découvertes à la réunion de la Division des sciences planétaires de l'American Astronomical Society cette semaine, à Pasadena, en Californie, et sa présentation a été détaillée dans un article paru dans Nature.


Moonlets créés et détruits dans un anneau de Saturne

Cassini a aperçu autant de touffes régulières et faibles dans l'anneau F étroit de Saturne (l'anneau mince le plus à l'extérieur), comme ceux illustrés ici, que Voyager l'a fait. Mais il n'a vu pratiquement aucun des longs amas brillants qui étaient courants dans les images de Voyager. Crédit : NASA/JPL-Caltech/SSI

Il y a un drame en cours dans le système d'anneaux saturnien qui fait naître puis détruire de petites lunes à des échelles de temps qui ne sont qu'un clin d'œil dans l'histoire du système solaire. Les scientifiques de l'Institut SETI, Robert French et Mark Showalter, ont examiné des photos prises par le vaisseau spatial Cassini de la NASA et les ont comparées à des images vieilles de 30 ans prises par la mission Voyager. Ils constatent qu'il existe une différence marquée dans l'apparence de l'un des anneaux, même sur cet intervalle cosmologiquement court, différence qui peut s'expliquer par la brève entretoise et la frette des petites lunes.

"L'anneau F est un élément étroit et grumeleux entièrement constitué de glace d'eau qui se trouve juste à l'extérieur des larges anneaux lumineux A, B et C", note French. "Il a des points brillants. Mais il a fondamentalement changé d'apparence depuis l'époque de Voyager. Aujourd'hui, il y a moins de morceaux très brillants."

Les points lumineux vont et viennent au fil des heures ou des jours, un mystère que les deux astronomes du SETI Institute pensent avoir résolu.

"Nous pensons que les nœuds les plus lumineux se produisent lorsque de minuscules lunes, pas plus grosses qu'une grande montagne, entrent en collision avec la partie la plus dense de l'anneau", explique French. "Ces lunes sont assez petites pour fusionner puis se séparer en peu de temps."

L'anneau F est à un endroit spécial dans le système d'anneaux, à une distance connue sous le nom de limite de Roche, du nom de l'astronome français Edouard Roche qui a souligné le premier que si une lune orbite trop près d'une planète, la différence de traction gravitationnelle sur son le côté proche et éloigné peut le déchirer. Cela se produit à une distance dépendante de la masse de la planète et, dans le cas de Saturne, se trouve à l'emplacement de l'anneau F. Par conséquent, le matériau ici est pris entre le yin et le yang de la formation de petites lunes et de leur séparation. Les lunes en question ne mesurent généralement pas plus de 5 km (3 miles) et peuvent par conséquent se réunir rapidement.

Cette région chaotique est encore plus agitée par Prométhée, une lune d'une taille d'environ 60 miles (100 km) qui orbite juste à l'intérieur de l'anneau F. Tous les 17 ans, Prométhée s'aligne avec l'anneau F d'une manière qui met l'accent sur son influence gravitationnelle sur les particules de l'anneau, précipitant la formation des mini-lunes, ou petites lunes.

"Ces lunes nouveau-nés s'écraseront à plusieurs reprises à travers l'anneau F, comme des autos tamponneuses, produisant des touffes lumineuses lorsqu'elles se faufilent dans les voies de matériau", explique Showalter. "Mais c'est un comportement autodestructeur, et les lunes - étant juste à la limite de Roche - sont à peine stables et rapidement fragmentées."

Ce scénario peut expliquer la variation rapide du nombre de touffes brillantes dans l'anneau F, mais est-ce vrai ? Si l'influence périodique de Prométhée provoque la croissance et la décroissance des touffes, alors il devrait y avoir une augmentation de leur prévalence au cours des prochaines années, une prédiction que les astronomes vérifieront avec les données de Cassini.

En plus du drame des lunes qui vont et viennent sur moins d'une vie humaine, les études du système d'anneaux donnent un aperçu de la façon dont les systèmes solaires en général sont construits.

"Le genre de processus en cours autour de Saturne est très similaire à ceux qui ont eu lieu ici il y a 4,6 milliards d'années, lorsque la Terre et les autres grandes planètes se sont formées", note French. "C'est un processus important à comprendre."

Cette recherche a été publiée dans l'édition en ligne de la revue Icare le 15 juillet 2014.


Les anneaux de Saturne pourraient être des lunes déchiquetées

Cette image des anneaux de Saturne a été prise par le vaisseau spatial Cassini de la NASA le 12 août 2017. Les données de Cassini montrent maintenant que les anneaux sont relativement jeunes - quelques centaines de millions d'années au plus.

JPL-Caltech/NASA, Institut des sciences spatiales

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24 janvier 2018 à 6h45

LA NOUVELLE-ORLÉANS, LA. - Les anneaux emblématiques de Saturne sont un ajout récent. C'est ce que les astronomes concluent maintenant après avoir analysé les données finales recueillies l'année dernière par la sonde Cassini. L'engin a volé entre la planète et ses anneaux l'année dernière avant de plonger à mort dans l'atmosphère de la géante gazeuse, en septembre dernier. Les anneaux sont probablement jeunes, vieux de quelques centaines de millions d'années. Et ils semblent également beaucoup moins massifs qu'on ne le pensait auparavant.

De telles découvertes suggèrent que les anneaux sont probablement les restes d'au moins une lune maintenant décédée. Des estimations antérieures avaient suggéré que ces anneaux pourraient avoir été d'anciens restes de ce qui avait formé la planète.

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Les scientifiques ont partagé leurs nouvelles évaluations les 12 et 13 décembre, ici, lors de la réunion d'automne de l'American Geophysical Union.

Pendant des décennies, les scientifiques se sont interrogés sur l'âge et les origines des anneaux de Saturne. La planète s'est formée il y a environ 4 milliards d'années. Si ses anneaux s'étaient formés à ce moment-là, un bombardement constant de débris du système solaire plus éloigné aurait dû faire apparaître les bandes de glace plus sombres qu'elles ne le sont. Mais les scientifiques pensaient que les anneaux étaient trop lourds pour s'être formés beaucoup plus récemment. C'est parce qu'il y aurait eu moins de matériel disponible que dans la jeunesse du système solaire (d'où Saturne pourrait rassembler ces anneaux).

Les orbites finales de Cassini ont peut-être réglé le problème. Avant la fin de sa mission, Cassini a plongé 22 fois entre Saturne et ses anneaux. Ces mouvements casse-cou permettent aux astronomes de mesurer la différence de traction gravitationnelle exercée sur la sonde par Saturne seul et par les anneaux et la planète ensemble.

Ces mesures ont révélé que l'anneau B - qui représente 80 pour cent de la masse totale des anneaux - est d'environ 15 milliards de milliards de kilogrammes (33 milliards de milliards de livres). C'est 0,4 fois la masse de la lune la plus interne de Saturne Mimas (My-mus), a rapporté Luciano Iess lors de la réunion. Iess est planétologue en Italie à l'Université Sapienza de Rome.

C'est assez léger pour être jeune, convient Larry Esposito. Il avait longtemps proposé que les bagues devaient être anciennes. Esposito est un scientifique planétaire à l'Université du Colorado à Boulder. Il n'a pas été impliqué dans le nouveau travail, mais le sujet a été important pour lui. En 1983, il a estimé la masse des anneaux – et a obtenu une réponse similaire à la nouvelle – en utilisant les données du vaisseau spatial Voyager. "Mais j'ai toujours pensé que c'était une sous-estimation", dit-il à propos de ces données antérieures. "Je suis déçu qu'ils ne soient pas plus massifs."

Iess a noté qu'il y avait une force gravitationnelle supplémentaire poussant Cassini qui n'est toujours pas expliquée. Cela signifie que l'anneau B pourrait en fait être aussi massif que deux Mimas. Mais c'est encore plus léger qu'Esposito ne l'avait espéré.

La poussière qui pleut sur les anneaux soutient également la jeunesse des anneaux, a rapporté Sascha Kempf le 13 décembre. Il est planétologue à l'Université du Colorado à Boulder. Kempf et ses collègues ont utilisé tous les débris que l'instrument de comptage de poussière de Cassini avait détectés depuis l'arrivée du vaisseau spatial à Saturne en 2004. Ceux-ci ont montré que les anneaux encore brillants collectent trop de poussières pour avoir conservé leur éclat de jeunesse pendant des milliards d'années.

"Nos données impliquent que l'anneau ne peut avoir qu'un âge de pollution de quelques centaines de millions d'années." Conclut Kempf : « Les anneaux sont jeunes.

Pris ensemble, les deux résultats « plaident vraiment pour les jeunes bagues », convient Esposito. "Cela m'a renvoyé à la case départ."

L'énigme des anneaux

Comment les anneaux se sont formés reste un mystère. La meilleure estimation d'Esposito est qu'une seule lune, environ la moitié de la masse de Mimas, a été arrachée il y a environ 200 millions d'années. Ce timing parfait est à peu près aussi probable que de toucher le jackpot à Las Vegas, Nevada, dit-il. "Nous sommes vraiment chanceux d'avoir développé une vie intelligente sur Terre et lancé un vaisseau spatial vers Saturne au cours des 200 millions d'années où il se trouve qu'il est entouré d'anneaux", dit-il.

Paul Estrada du SETI Institute à Mountain View, en Californie, a travaillé avec Kempf sur la nouvelle analyse. Il pense que la formation du ring pourrait ne pas être un événement ponctuel. Au lieu de cela, Saturne pourrait passer par des cycles de lunes et d'anneaux. Matija Ćuk travaille également à l'institut SETI. En 2016, lui et ses collègues ont calculé que si une ancienne lune la plus externe de Saturne s'était déplacée un peu vers l'intérieur, ce mouvement aurait pu déstabiliser l'ensemble du système lunaire.

Si cela se produisait, cela aurait pu forcer les lunes sur des orbites où la gravité de Saturne les aurait déchiquetées dans la poussière en orbite maintenant comme des anneaux. Ces anneaux pourraient un jour se rassembler pour former de nouvelles lunes. Finalement, ils recommenceraient tout le processus. En effet, note Estrada, cela « aurait pu se produire plusieurs fois ».

Mots de pouvoir

astronomie Le domaine de la science qui traite des objets célestes, de l'espace et de l'univers physique. Les personnes qui travaillent dans ce domaine sont appelées astronomes.

atmosphère L'enveloppe des gaz entourant la Terre ou une autre planète.

Cassini Une sonde spatiale envoyée par la NASA pour explorer la planète Saturne. Cassini a été lancé depuis la Terre en 1997. Il a atteint Saturne à la fin de 2004. L'engin comprenait une variété d'instruments destinés à étudier les lunes, les anneaux, le champ magnétique et l'atmosphère de Saturne.

collègue Quelqu'un qui travaille avec un autre collègue ou membre de l'équipe.

constant Continu ou ininterrompu.

débris Fragments épars, généralement de déchets ou de quelque chose qui a été détruit. Les débris spatiaux, par exemple, comprennent les épaves de satellites et d'engins spatiaux disparus.

Obliger Une certaine influence extérieure qui peut changer le mouvement d'un corps, maintenir des corps proches les uns des autres, ou produire un mouvement ou une contrainte dans un corps stationnaire.

Le géant gazier Une planète géante composée principalement d'hélium et d'hydrogène. Jupiter et Saturne sont des géantes gazeuses.

la gravité La force qui attire n'importe quoi avec de la masse, ou du volume, vers n'importe quelle autre chose avec de la masse. Plus une chose a de masse, plus sa gravité est grande.

icône (adj. iconique) Quelque chose qui représente une autre chose, souvent comme une version idéale de celle-ci.

Masse Un nombre qui montre à quel point un objet résiste à l'accélération et au ralentissement &mdash fondamentalement une mesure de la quantité de matière à partir de laquelle cet objet est fabriqué.

Mimas La lune la plus petite et la plus intérieure de Saturne. Sa surface cratérisée couvre un corps de forme ovale avec un rayon de moins de 198 kilomètres (123 miles). Étant à seulement un peu plus de 186 000 kilomètres (115 000 miles) au-dessus de Saturne, Mimas orbite autour de sa planète une fois toutes les 22 heures et 36 minutes. L'astronome anglais William Herschel a découvert Mimas le 17 septembre 1789. Il est resté un peu plus qu'un point pour les téléspectateurs au sol jusqu'à ce que les vaisseaux spatiaux Voyager I et II renvoient des photos de cette lune en 1980.

orbite La trajectoire incurvée d'un objet céleste ou d'un vaisseau spatial autour d'une étoile, d'une planète ou d'une lune. Un circuit complet autour d'un astre.

planète Un objet céleste qui orbite autour d'une étoile est suffisamment gros pour que la gravité l'ait écrasé en une boule arrondie et ait dégagé d'autres objets dans son voisinage orbital.

reste Quelque chose qui reste &mdash d'un autre morceau de quelque chose, d'un autre temps ou même de certaines caractéristiques d'une espèce antérieure.

Saturne La sixième planète du soleil dans notre système solaire. L'une des quatre géantes gazeuses, cette planète met 10,7 heures pour tourner (soit une journée) et 29 années terrestres pour accomplir une orbite autour du soleil. Il compte au moins 53 lunes connues et 9 autres candidats en attente de confirmation. Mais ce qui distingue le plus cette planète, c'est le plan large et plat des sept anneaux qui l'orbitent.

SETI Abréviation de recherche d'intelligence extraterrestre, signifiant la vie sur d'autres mondes.

système solaire Les huit planètes principales et leurs lunes en orbite autour de notre soleil, ainsi que des corps plus petits sous la forme de planètes naines, d'astéroïdes, de météorites et de comètes.

Vaisseau spatial Voyager Deux missions de la NASA pour mener des explorations rapprochées de Jupiter, Saturne, des anneaux de Saturne et des plus grandes lunes des deux grandes géantes gazeuses planétaires. Malgré leurs noms, le vaisseau Voyager 2 a été lancé le 20 août 1977. Voyager 1 a été lancé 16 jours plus tard. Les deux sont proches du bord du système solaire et volent toujours dans l'espace.

Citations

Réunion :​ L. Iess et al. Le côté obscur de la gravité de Saturne. Réunion de l'American Geophysical Union, La Nouvelle-Orléans, 12 décembre 2017.

Réunion: P. Estrada et al. Transport balistique : Après la grande finale Cassini, y a-t-il un consensus définitif sur l'origine et l'âge de l'anneau ? Réunion de l'American Geophysical Union, La Nouvelle-Orléans, 12 décembre 2017.

Réunion: S. Kempf et al. L'âge de Saturne sonne contraint par le flux de météorites dans le système. Réunion de l'American Geophysical Union, La Nouvelle-Orléans, 13 décembre 2017.

Journal: M. Duk et al. Preuve dynamique d'une formation tardive des lunes de Saturne. Le Journal d'Astrophysique. Vol. 820, 24 mars 2016. doi : 10.3847/0004-637X/820/2/97.

Journal: L.W. Esposito et al. La structure des anneaux de Saturne : Implications de l'occultation stellaire de Voyager. Icare. Vol. 56, décembre 1983, p. 439. doi : 10.1016/0019-1035(83)90165-3.

À propos de Lisa Grossman

Lisa Grossman est l'écrivain d'astronomie. Elle est titulaire d'un diplôme en astronomie de l'Université Cornell et d'un certificat d'études supérieures en rédaction scientifique de l'Université de Californie à Santa Cruz. Elle habite près de Boston.

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Image astronomique du jour Index - Système solaire : les lunes de Saturne

APOD: 2006 February 15 - Rotating Titan in Infrared Light
Explication: Titan is one of the strangest places in our Solar System. The only moon known with thick clouds, this unusual satellite of Saturn shows evidence of evaporating lakes created by methane rain. The clouds that make Titan featureless in visible light have now been pierced several times in infrared light by the robot Cassini spacecraft currently orbiting Saturn. These images have been compiled into the above time-lapse movie. Like Earth's Moon, Titan always shows the same face toward its central planet. It therefore takes Titan about 16 days to complete one rotation. Titan has numerous areas of light terrain with some large areas of dark terrain visible near the equator. Small areas of brightest terrain might arise from ice-volcanoes and have a high amount of reflective frozen water-ice. Titan's surface was imaged for the first time early last year by the Huygens probe, which survived for three hours on a cold and sandy dark region.

APOD: 2005 March 8 - Crater on Mimas
Explication: Whatever hit Mimas nearly destroyed it. What remains is one of the largest impact craters on one of Saturn's smallest moons. The crater, named Herschel after the 1789 discoverer of Mimas, Sir William Herschel, spans about 130 kilometers and is pictured above in the dramatic light of its terminator. Mimas' low mass produces a surface gravity just strong enough to create a spherical body but weak enough to allow such relatively large surface features. Mimas is made of mostly water ice with a smattering of rock - so it is accurately described as a big dirty snowball. The above image was taken during the 2005 January flyby of the robot spacecraft Cassini now in orbit around Saturn.

APOD: 2005 September 6 - Fresh Tiger Stripes on Saturns Enceladus
Explication: The tiger stripes on Saturn's moon Enceladus might be active. Even today, they may be spewing ice from the moon's icy interior into space, creating a cloud of fine ice particles over the moon's South Pole and creating Saturn's mysterious E-ring. Recent evidence for this has come from the robot Cassini spacecraft now orbiting Saturn. Cassini detected a marked increase in particle collisions during its July flyby only 270 kilometers over a South Polar region of Enceladus. Pictured above, a high resolution image of Enceladus is shown from the close flyby. The unusual surface features dubbed tiger stripes are visible on the left in false-color blue. Why Enceladus is active remains a mystery, as the neighboring moon Mimas, approximately the same size, appears quite dead.

APOD: 2006 May 30 - Ancient Craters on Saturn's Rhea
Explication: Saturn's ragged moon Rhea has one of the oldest surfaces known. Estimated as changing little in the past billion years, Rhea shows craters so old they no longer appear round their edges have become compromised by more recent cratering. Like Earth's Moon, Rhea's rotation is locked on Saturn, and the above image shows part of Rhea's surface that always faces Saturn. Rhea's leading surface is more highly cratered than its trailing surface. Rhea is composed mostly of water-ice but is thought to have a small rocky core. The above image was taken by the robot Cassini spacecraft now orbiting Saturn. Cassini swooped past Rhea two months ago and captured the above image from about 100,000 kilometers away. Rhea spans 1,500 kilometers making it Saturn's second largest moon after Titan. Several surface features on Rhea remain unexplained including large light patches.

APOD: 2006 January 3 - Dark Terrain on Saturns Iapetus
Explication: Pourquoi de vastes sections de Japet sont-elles aussi sombres que le charbon ? Personne n'est certain. Japet, la troisième plus grande lune de Saturne, a de nouveau été inspecté alors que le vaisseau spatial Cassini, robot en orbite autour de Saturne, a de nouveau survolé le monde énigmatique à la fin de l'année dernière. Le matériau sombre couvre la majeure partie de la surface visible sur l'image ci-dessus, tandis que la petite partie près du sommet qui apparaît presque blanche est d'une couleur et d'une réflectance plus typiques des autres lunes de Saturne. Le matériau inconnu couvre environ la moitié de la lune de 1 500 kilomètres de large. Le matériau est si sombre qu'il reflète moins de cinq pour cent de la lumière solaire incidente, mais recouvre des cratères indiquant qu'il s'est propagé après la formation des cratères. Japet a d'autres caractéristiques inexpliquées. La partie brillante de Japet est couverte de longues stries fines inexpliquées. L'orbite de Japet est également inhabituelle, étant inclinée par rapport au plan de l'orbite de Saturne d'une hauteur inhabituellement élevée de quinze degrés. Une étrange crête d'environ 13 kilomètres de haut traverse une grande partie de Japet près de l'équateur et est visible près du fond. Curieusement, cette crête est presque exactement parallèle à l'équateur de Japet. La forme exacte de Japet reste indéterminée, mais les images indiquent qu'il est assez étrange - quelque chose comme une noix. La recherche sur la formation et l'histoire du mystérieux Japet est active et continue.

APOD: 2005 October 12 - Cratered Cliffs of Ice on Saturns Tethys
Explication: The surface of Saturn's moon Tethys is riddled with icy cliffs and craters. The most detailed images ever taken of Tethys were captured late last month as the robot Cassini spacecraft swooped past the frozen ice moon. The above image was taken from about 32,000 kilometers distant and shows a jagged landscape of long cliffs covered with craters. At the bottom of many craters appears some sort of unknown light-colored substance, in contrast to the unknown dark substance that appears at the bottom of Saturn's moon Hyperion. Tethys is one of the larger moons of Saturn, spanning about 1,000 kilometers across. The density of Tethys indicates a composition almost entirely of water ice. Tethys is thought to have been predominantly liquid sometime in its distant past, creating some of its long ice-cliffs as it cracked during freezing.

APOD: 2005 October 26 - 4500 Kilometers Above Dione
Explication: What does the surface of Saturn's moon Dione look like? To find out, the robot Cassini spacecraft currently orbiting Saturn flew right past the fourth largest moon of the giant planet earlier this month. Pictured above is an image taken about 4,500 kilometers above Dione's icy surface, spanning about 23 kilometers. Fractures, grooves, and craters in Dione's ice and rock are visible. In many cases, surface features are caused by unknown processes and can only be described. Many of the craters have bright walls but dark floors, indicating that fresher ice is brighter. Nearly parallel grooves run from the upper right to the lower left. Fractures sometimes across the bottom of craters, indicating a relatively recent formation. The lip of a 60-kilometer wide crater runs from the middle left to the upper center of the image, while the crater's center is visible on the lower right. Images like this will continue to be studied to better understand Dione as well as Saturn's complex system of rings and moons.


Moon sweeps by Saturn and Jupiter May 3-5

As the Eta Aquariid meteor shower picks up steam these next several mornings – May 3, 4 and 5, 2021 – watch for the waning moon to sweep past the ringed planet Saturn and then the giant planet Jupiter. On May 3, the moon passes due south of Saturn, to stage a conjunction, only a few hours before the moon reaches its half-illuminated last quarter phase. A little over one day after the moon-Saturn conjunction, the moon will sweep due south of the king planet Jupiter. Meanwhile, as for Neptune, although we show you its location on our chart above, it is not visible to the eye.

Here’s some astronomy jargon for you. Technically speaking, the moon is said to be at dichotomy when it appears half-illuminated to us, yet at quadrature when the moon is 90 degrees from the sun on the sky’s dome. The two events (dichotomy and quadrature) presque happen concurrently, at least as far as the moon is concerned, at the first or last quarter phase. A half-illuminated last quarter moon is synonymous with west quadrature, that is, with the moon being 90 degrees west of the sun. In common usage, many think of dichotomy and quadrature as synonymous. Yet did you know that a quarter moon is always a tiny bit more than 50% illuminated? It is around 50.13% illuminated at the last quarter phase, such a small amount more than 50% that the difference isn’t visually discernible.

The moon reaches its last quarter phase (west quadrature, or 90 degrees west of the sun) on May 3. Not to be outdone, Saturn reaches west quadrature on this date as well. Thus we see the moon near Saturn in the sky. At quadrature, the sun-Earth-Saturn angle equals 90 degrees, with Earth residing at the vertex of this angle. Unlike the moon, Saturn does not appear even close to half-illuminated at quadrature. That’s because Saturn is a superior planet (orbiting outside of Earth’s orbit), and all superior planets always appear full or nearly full, never half-illuminated, as seen from Earth.

For some telescope enthusiasts, Saturn at quadrature (90 degrees west of the sun) is a celebrated event. That’s because Saturn’s shadow appears maximally sideways from Saturn at quadrature, providing the best view of Saturn’s shadow crossing its glorious rings.

Jupiter will reach west quadrature this month, too, on May 21. For some telescope aficionados, Jupiter at quadrature counts as a big thrill because, as with Saturn, that’s when Jupiter’s shadow points most sideways of Jupiter. This is the best time to watch Jupiter’s moons – Io, Europa, Ganymede and Callisto – being eclipsed in Jupiter’s shadow. Learn more about Jupiter’s moons via SkyandTelescope.org.

Not to scale! The illustration shows the moon at dichotomy as seen from Earth, and Earth at quadrature as seen from the moon. The moon resides at the vertex of the right angle. However, when it’s the Earth that resides at the vertex of the right angle, then it’s the moon that’s at quadrature as viewed from the Earth, and the Earth that’s at dichotomy as seen from the moon.

The moon is exactly half-illuminated at dichotomy, yet a tiny bit more than half-illuminated at quadrature (quarter moon). The moon always reaches dichotomy (50% illumination) a short while before its first quarter phase and the moon always reaches its last quarter phase shortly avant que dichotomy. Depending on the month, the time period between dichotomy and quadrature can vary anywhere from about 15 to 21 minutes.

When the moon is at quadrature (quarter phase) in Earth’s sky, then it’s the Earth that’s at dichotomy in the moon’s sky. The converse is also true: When the Earth is at quadrature (quarter phase) in the moon’s sky, then it’s the moon that’s at dichotomy in Earth’s sky.

Unlike superior planets, the inferior planets – planets orbiting the sun inside of Earth’s orbit – display dichotomy at certain points in their orbits. Yet, the inferior planets (Mercury and Venus) never reach quadrature in Earth’s sky, as superior planets do. Inferior planets never go as far as 90 degrees from the sun. At most, Mercury swings 28 degrees from the sun in Earth’s sky and Venus 47 degrees.

Bird’s-eye view of a superior planet at quadrature as seen from the north side of the solar system. From this perspective, Earth and Mars orbit the sun counterclockwise. When Mars is at quadrature, the sun, Earth and Mars make a right angle in space, with Earth residing at the vertex of this angle. Because Earth is an inferior planet as seen from Mars, Earth is at or near its greatest elongation from the sun.

Bottom line: Watch for the waning moon to swing to the south of the ringed planet Saturn and then south of the king planet Jupiter around May 3, 4 and 5, 2021. The moon and Saturn both reach west quadrature on May 3, whereas Jupiter’s west quadrature will come on May 21, 2021.


SATURN: THE GAS GIANTS’ OUTER PLANET

The Cassini Mission was created to conduct an in-depth, up-close study of Saturn and its orbit. Cassini was launched in October 15, 1997 and was centred on Saturn. The mission finally arrived to Saturn on June 30, 2004. The instruments on board on Cassini spacecraft sent back valuable information will help scientists to get a better understanding about the mysterious and beautiful rings. The most important part of the mission after the launch was the Saturn orbit insertion. Cassini would make six targeted insertions of the four icy moons, Iapetus, Enceladus, Dione and Rhea. The spacecraft was the largest interplanetary one to date including the probe and the orbiter. Released from Cassini a Huygens (pictured to the right passing through the gap in the rings) probe which was contributed by a European Space Agency carrying eight other projects, this probe landed on Titan. It was used to measure particle temperatures, and it was also used to examine the physical properties, chemical composition and the structure of Titans atmosphere. The astronomers also used it to study clouds, winds and particles in the atmosphere. This was a way for them to explore the physical properties of Titans surface. [11]

Communication between Cassini and Earth happened through an antenna subsystem, and one high-gain antenna which the function of this antenna was to support the communication, but also to conduct some scientific experiments. And two low-gain antennas were used for emergency communication if high-gain was unavailable. Cassini instruments included the Cassini Plasma Spectrometer, which was a direct sensing instrument that measured energy. A Composite Infrared Spectrometer which was a remote sensing instrument that measured infrared waves coming from any objects in order to read their temperatures. A Cosmic Dust Analyzer which measured speed, size and direction of tiny dust grains by Saturn. An Imaging Science Subsystem, which captured images of visible light and infrared and ultraviolet images. Also, an Ion Neutral Mass Spectrometer that analyzed small charged particles. And a Dual Technique Magnetometer was used to measure the strength and direction of magnetic field that surrounds Saturn. [5]

One of the differences between Saturn and Earth is Saturn’s thunderstorm patterns. Scientists found that the energy output from Saturn differs in each hemisphere, with the southern portion radiating about 17% more than the northern. One is cloud cover, which has fluctuated greatly, and the window of this energy change. It does match with the changes in the seasons as well. But when compared to Voyager 1 data from the 80s, the energy change was far greater than then, possibly hinting at a positional variance or even a solar radiance change on Saturn’s cloud cover. [10] Of course, Cassini hasn’t just examined Saturn alone. The many wonderful moons of the gas giant were also examined in earnest and one in particular especially: Titan. As the final orbits came to an end, more data was gathered. Cassini got extremely close to Saturn and on August 13, 2017 it made its closest approach at the time at 1,000 miles above the atmosphere. [2]

Outline of the seven different rings (A-G):

In this section, there will be a brief overview of the rings and their order, including a diagram labelling each of the rings. They are named alphabetically in order of discovery. From innermost to outermost: D, C, B, A, F, G and E. D is way less dense compared to the rest of the rings and appears fainter.

Saturn’s moons:

In this section the moons Enceladus, Titan, Prometheus, Pan and newly discovered by Cassini, Daphnis will be discussed. Saturn has 62 discovered moons, and 53 of them are named. While exploring the surrounding of Saturn, Cassini uncovered two new moons orbiting Saturn, Methane and Polydeuces. One thing that Cassini found was about one of the many moons, Enceladus which was found to provide a large amount of the material for the E-ring because of the jets of liquid water erupting from its frozen exterior, which is thought to have a big reservoir of water beneath its surface that could in theory be a harbour for life. Cassini also discovered a global ocean with indications of hydrothermal activity within Enceladus. [6]

A discovery made about Saturn’s largest moon Titan was that it was found to be an astonishing floating rock in space, due to its methane clouds and methane rain that creates a surface filled with rivers and lakes. On April 22, 2017 Cassini did a final flyby of Titan where it began 22 dives between the planet and the rings, exploring a dangerous zone for the spacecraft, where it was possible for Cassini to be struck and destroyed by passing rocks or particles. Cassini flew between the outer part of the atmosphere and the inner zone of the rings, risking hitting particles or gas molecules, including a giant liquid methane lake. During this flyby interesting data was discovered about Titan’s organic chemistry, which was shown to be similar to the chemistry that was present on Earth before life began. The features of Titan are still not completely understood, but some features, such as the landscape are theorized as large upwellings of nitrogen bubbles. [14]

Saturn’s Rings:

Here we will discuss what was previously known about their origin and what Cassini discovered about them. The rings are made mostly of billions of water ice chunks varying in size and most are around 30 feet thick, but it is unclear exactly how they were created. To get a better understanding of the size and distribution of the rings, Cassini observed the way the light of distant stars changed when passing through the rings. Which lead to the discoveries of propellers, the material that makes up Saturn’s E ring comes from the moon Enceladus, and that the ring particles ring particles closest to Saturn move faster than the ring particles farther away from Saturn. [8]

Another discovery made while observing the equinoxes shown by Cassini was the temperature of the rings using an infrared spectrometer, which helped get a better overall understanding of all aspects of Saturn. The reason for this was because the sunlight that was hitting the rings struck the rings on their edge rather than on their flat surface. In addition, Cassini used the equinoxes to examine the poorly unknown phenomena of Saturn’s “spokes.” The name comes from their finger-like radial features in the rings that spin along with the rings, similar to the spokes in a wheel. With a length of more than 10,000 miles, these unfamiliar phenomena are thought to be composed of small ice particles that lift above the surface of the rings by an electrostatic charge.[16]

The Cassini probe explored many of Saturn’s characteristics from its icy rings to the magnetic field, which is a very ambitious mission. The mission also entails the first descent of a probe to a moon of another planet – the most distant landing ever attempted on another object in the solar system. These discoveries and close-ups of the exquisite characteristics of Saturn are what make this planet the most interesting and amazing of the solar system.[15]

What we gained from this project is that, we now have the knowledge of how these missions work, and what/how Saturn function/made up of. We learned about how certain parts of the spacecraft work together. All in all, we earned a lot about space/planets/space-crafts and how they work and operate in discovering/exploring the space and Saturn.


Saturn's tilt caused by its moons

Artist’s impression of the migration of Titan and the tilt of Saturn. Credit: Coline SAILLENFEST / IMCCE

Two scientists from CNRS and Sorbonne University working at the Institute of Celestial Mechanics and Ephemeris Calculation (Paris Observatory—PSL/CNRS) have just shown that the influence of Saturn's satellites can explain the tilt of the rotation axis of the gas giant. Their work, published on 18 January 2021 in the journal Astronomie de la nature, also predicts that the tilt will increase even further over the next few billion years.

Rather like David versus Goliath, it appears that Saturn's tilt may in fact be caused by its moons. This is the conclusion of recent work carried out by scientists from the CNRS, Sorbonne University and the University of Pisa, which shows that the current tilt of Saturn's rotation axis is caused by the migration of its satellites, and especially by that of its largest moon, Titan.

Recent observations have shown that Titan and the other moons are gradually moving away from Saturn much faster than astronomers had previously estimated. By incorporating this increased migration rate into their calculations, the researchers concluded that this process affects the inclination of Saturn's rotation axis: as its satellites move further away, the planet tilts more and more.

The decisive event that tilted Saturn is thought to have occurred relatively recently. For over three billion years after its formation, Saturn's rotation axis remained only slightly tilted. It was only roughly a billion years ago that the gradual motion of its satellites triggered a resonance phenomenon that continues today: Saturn's axis interacted with the path of the planet Neptune and gradually tilted until it reached the inclination of 27° observed today.

These findings call into question previous scenarios. Astronomers were already in agreement about the existence of this resonance. However, they believed that it had occurred very early on, over four billion years ago, due to a change in Neptune's orbit. Since that time, Saturn's axis was thought to have been stable. In fact, Saturn's axis is still tilting, and what we see today is merely a transitional stage in this shift. Over the next few billion years, the inclination of Saturn's axis could more than double.

The research team had already reached similar conclusions about the planet Jupiter, which is expected to undergo comparable tilting due to the migration of its four main moons and to resonance with the orbit of Uranus: over the next five billion years, the inclination of Jupiter's axis could increase from 3° to more than 30°.

Melaine Saillenfest et al. The future large obliquity of Jupiter, Astronomie & Astrophysique (2020). DOI: 10.1051/0004-6361/202038432



Commentaires:

  1. Boda

    Je m'excuse, mais, à mon avis, il existe une autre façon de résoudre le problème.

  2. Conradin

    informations merveilleusement utiles

  3. Cassivellaunus

    Je suis totalement d'accord avec l'auteur! Au fait, avec le venez!

  4. Eben

    Je crois que vous vous trompez. Je suis sûr. Je peux le prouver. Envoyez-moi un e-mail en MP.



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