La NASA révèle ce qui pourrait être l’origine des anneaux de Saturne
Les anneaux de Saturne, dont l’origine intrigue depuis longtemps les astronomes, pourraient résulter de la collision de deux lunes.
GIF d’entête : Saturne et ses anneaux dans l’ordre de leurs découvertes, par la sonde Cassini. (NASA)
La NASA et ses partenaires ont publié des recherches (lien plus bas), suggérant que des lunes glacées entrées en collision se sont brisées et que la gravité de la planète a attiré les débris en orbite.
Saturne et quelques-unes de ses lunes prisent le 25 juin 2023 par l’instrument NIRCam (Near-Infrared Camera) du télescope spatial James Webb. (NASA, ESA, CSA, STScI, Matt Tiscareno (SETI Institute), Matt Hedman (University of Idaho), Maryame El Moutamid (Cornell University), Mark Showalter (SETI Institute), Leigh Fletcher (University of Leicester), Heidi Hammel (AURA), J. DePasquale (STScI))
La théorie de la formation des anneaux a été testée 200 fois par la simulation à haute résolution de l’hydrodynamique des particules lissées (SPH pour moothed particle hydrodynamics), et repose sur la collision de deux satellites glacés de taille moyenne.
Selon l’auteur principal de l’étude, le Dr Luis Teodoro de l’Université de Glasgow (Écosse) :
Nous concluons que l’impact de deux lunes glacées déstabilisées constitue un scénario prometteur pour la formation récente ou le rajeunissement des anneaux de Saturne.
Les auteurs supposent que la collision s’est produite en raison de l’instabilité du précédent système de satellites, il y a quelques centaines de millions d’années, ajoutant :
Nous constatons que ce type d’impact peut produire une large distribution d’objets massifs et disperser de la matière dans tout le système.
Le modèle de simulation a suivi la trajectoire des deux lunes qui sont entrées en collision à des angles différents et à des vitesses variables. Lorsque les objets se sont écrasés, les scientifiques ont observé la direction des trajectoires des particules.
Gif (vidéo plus bas) d’une simulation informatique d’un impact entre deux lunes glacées en orbite autour de Saturne. La collision éjecte des débris qui pourraient se transformer en anneaux emblématiques et remarquablement jeunes de la planète. (NASA/ Jacob Kegerreis/ Luís Teodoro)
Selon les chercheurs :
Nous constatons qu’une série d’impacts plausibles peut produire une masse importante directement à l’intérieur de la limite de Roche, avec une composition de glace pure semblable à celle d’un anneau.
Pour qu’une planète possède des anneaux, les débris (qu’il s’agisse de glace ou de roche) doivent circuler autour de ce que l’on appelle la limite de Roche ou le rayon de Roche. La limite de Roche indique la limite gravitationnelle d’une planète avant qu’un objet céleste en orbite ne soit déchiqueté ou déformé. Les chercheurs pensent que la glace est attirée dans l’atmosphère de Saturne lorsqu’elle passe la limite de Roche.
Les anneaux de Saturne semblent être jeunes et diminuer. Le système d’anneaux de Saturne s’étend jusqu’à 282 000 kilomètres de la planète, mais la hauteur verticale est généralement d’environ 10 mètres dans les anneaux principaux.
Gros plan sur l’anneau B de Saturne. (Cassini/ NASA)
Saturne est une géante gazeuse qui compte 146 lunes (et ce n’est pas fini), certaines plus grandes que Mercure ou Pluton, d’autres aussi petites qu’un terrain de sport.
Toujours selon les chercheurs :
Les futurs travaux sur l’évolution à long terme des débris traversant l’orbite, combinés à une modélisation plus détaillée des collisions entre les lunes glacées et les fragments plus petits, aideront à limiter les implications de ce scénario pour les anneaux de Saturne, ses lunes, leurs cratères et d’autres environnements de surface.
L’étude publiée dans l’Astrophysical Journal : A Recent Impact Origin of Saturn’s Rings and Mid-sized Moons et présentée sur le site de la NASA : New Simulations Shed Light on Origins of Saturn’s Rings and Icy Moons.