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Célèbre pour ses magnifiques anneaux, Saturne est la sixième planète du Système solaire… qui n’a pas d’extraordinaire que ses anneaux.
Saturne est la deuxième planète du Système solaire par sa taille – 900 fois la Terre – et par sa masse, 95 fois plus importante que celle de la planète bleue. Principalement composée d’hydrogène et d’hélium, elle fait le tour du Soleil en 29 ans et possède 62 satellites naturels confirmés, dont 53 ont un nom. Parmi eux, sept sont suffisamment massifs pour avoir pu prendre une forme sphérique sous leur propre gravité.
La structure interne de Saturne est très similaire à celle de Jupiter. Gazeuse, elle ne possède pas de surface « dure » et s’organise en couches autour d’un noyau solide de fer et de silicates. D’après de récents calculs, la masse de ce noyau vaudrait entre 9 et 22 fois la masse de la Terre !
Le noyau, dont la température atteint les 11 000 °C, est entouré de glaces, d’hydrogène métallique et d’hélium. À mesure que l’on s’éloigne du centre de Saturne, la densité diminue et l’hydrogène solide devient peu à peu liquide, puis gazeux.
Tout comme Jupiter ou Neptune, Saturne possède un climat très agité. Alors que la Grande tache rouge – cyclone géant sur Jupiter – génère des vents pouvant atteindre 700 km/h, Saturne possède à son pôle sud un ouragan encore plus apocalyptique. Similaire aux cyclones terrestres car il possède également un œil, ses rafales peuvent atteindre… les 1 800 km/h !
Au pôle nord de la planète, se trouve un autre motif nuageux bien singulier : l’hexagone de Saturne. En rotation permanente, il met dix heures pour effectuer un tour complet sur lui-même et ses côtés sont plus longs que le diamètre de la planète bleue. Ce motif a été découvert par les sondes du programme Voyager au début des années 1980.
Les sondes Voyager 1 et 2 ont été les deuxième et troisième à survoler Saturne en 1980 et 1981, après Pioneer 11 en 1979. Ces trois survols ont notamment permis d’étudier plus en détails les fameux anneaux de la planète, jusqu’alors observés depuis la Terre.
À la différence de ceux des autres géantes gazeuses, les anneaux de Saturne, les plus importants du Système solaire, sont extrêmement brillants et observables depuis la Terre avec de simples jumelles. Galilée les a même aperçus dès 1610 avec sa lunette astronomique.
Uniques en leur genre, ils sont composés à plus de 90 % de glace d’eau. La quatrième et plus récente mission saturnienne, Cassini-Huygens, a montré qu’ils devaient avoir entre 10 et 100 millions d’années. Un jeune âge comparé à la naissance des planètes du Système solaire il y a environ 4,4 milliards d’années.
Les anneaux sont numérotés dans l’ordre chronologique de leur découverte : A, B, C, D, E, F et G pour les principaux. Ils s’étendent entre 66 000 km (rayon interne anneau D) et 480 000 km (rayon externe anneau E) au-delà de la surface de Saturne.
L’anneau E, le plus externe des anneaux principaux, est le plus large et épais d’entre tous : 300 000 km de largeur et 10 000 km d’épaisseur. Les anneaux A, B et C eux, impressionnent par leur finesse, entre 5 et 40 mètres d’épaisseur seulement !
Selon les deux théories en vigueur sur le sujet, les anneaux de Saturne seraient soit issus de la pulvérisation d’une ancienne lune, soit correspondraient à un résidu du disque d’accrétion à partir duquel la planète s’est formée. Par ailleurs, d’après les résultats obtenus par Cassini, dans 300 millions d’années ils devraient avoir disparu.
Plusieurs sondes interplanétaires ont survolé Saturne depuis les années 1970 (premier survol : Pioneer 10 en 1973). Mais Cassini-Huygens a été la première à effectuer une mise en orbite autour de Saturne et donc une étude fouillée pendant une période longue. Cette mission capitale à très gros budget et en coopération Etats-Unis/Europe a été lancée en 1997. Mise en orbite autour de la planète en 2004, la sonde Cassini a envoyé vers la Terre des images d’une finesse incroyable, tant de la planète elle-même que de ses anneaux et de certains de ses satellites.
En 2005, l’orbiteur Cassini a largué le module européen Huygens qui a réalisé un exploit historique : atterrir sur la surface de Titan. Pendant sa descente et après son atterrissage, Huygens a transmis de précieuses informations vers la Terre concernant ce satellite.
Voici une vidéo de la première plongée de Cassini entre Saturne et ses anneaux le 26 avril 2017 :
Le 15 septembre 2017, la sonde Cassini à court de carburant après 13 ans de mission a été volontairement désintégrée dans l’atmosphère de Saturne. En effet, l’objectif était d’éviter qu’elle ne s’écrase sur une des deux lunes Titan et Encelade. Ces deux satellites seraient en effet susceptibles d’héberger des formes de vie. Risquer de polluer leur surface avec des micro-organismes terriens aurait compromis cette potentielle découverte.
Les données de la mission Cassini-Huygens sont toujours en cours d’analyse et les scientifiques publient continuellement de nouvelles études, notamment sur les lunes saturniennes.
Titan est la plus grande lune de Saturne, plus volumineuse encore que Mercure et Pluton, la deuxième plus imposante du Système solaire après Ganymède – en orbite autour de Jupiter. Il gravite autour de Saturne au-delà des anneaux.
Composé de roche et d’eau gelée, Titan est le seul satellite connu à posséder une atmosphère dense et des paysages pouvant rappeler ceux de la Terre avec des collines, des lacs et des rivières d’hydrocarbures.
Le climat de Titan est caractérisé par des vents et de la pluie de méthane, ce qui contribue à la formation du relief à la surface du satellite. Comme la Terre, Titan possède des saisons.
Aucun autre astre du Système solaire, hors la Terre et Titan, n’abrite d’étendues liquides stables à sa surface. Sur la lune saturnienne, les lacs se composent principalement de méthane et d’hydrocarbures complexes. Ils peuvent mesurer de quelques millimètres à une centaine de mètres de profondeur.
Titan serait très similaire à la Terre dans ses premières années d’existence, mais à une température plus basse. Ainsi, le satellite pourrait héberger une potentielle forme de vie.
Encelade tourne autour de Saturne au sein de l’anneau le plus externe et le plus ténu de tous, l’anneau E. La lune est recouverte d’une couche aux reflets bleutés caractéristique de la neige d’eau fraîche et épaisse d’une centaine de mètres.
À la surface d’Encelade, des jets de matière semblables à des geysers illustrent l’activité intense et continuelle du satellite. Ces jets alimentés par une source de chaleur souterraine se composent de vapeur d’eau, de sels, d’hydrogène moléculaire et même de molécules organiques complexes identifiées par Cassini…
Les geysers indiquent également la présence d’un océan d’eau liquide souterrain, dissimulé sous une épaisse couche de glace.
Eau, chaleur et molécules organiques, trois ingrédients nécessaires à la vie, seraient donc présents sur Encelade… Mais aucune mission d’exploration n’a encore été consacrée exclusivement à l’étude de la lune saturnienne.
Sur les huit missions d’exploration étudiées par la Nasa ces dix dernières années – aucune des autres agences spatiales – une seule, abandonnée depuis, concernait directement Saturne. En effet, de par leurs caractéristiques étonnantes, Titan et Encelade volent largement la vedette à la planète aux anneaux.
Actuellement en cours de développement, la mission Dragonfly a pour objectif d’étudier la chimie prébiotique et l’habitabilité de Titan. Elle comprendrait un robot autonome, qui grâce à la présence d’une atmosphère, serait capable de voler à l’aide de pales, un peu comme un hélicoptère. De multiples vols de courte durée de ce drone permettraient ainsi d’étudier la basse atmosphère et la surface de Titan. Dragonfly doit décoller en 2027 et se poser sur Titan en décembre 2034.
Enfin, les caractéristiques d’Encelade susceptibles d’être favorables à la vie ont attiré l’attention du milliardaire russe Yuri Milner. Son programme Breakthrough Initiatives a notamment signé un accord avec la Nasa en 2018. Objectif : définir les meilleures technologies possibles qui permettraient d’identifier les éventuelles signatures biologiques présentes sur Encelade.
Envie d’observer Saturne ? Lisez nos articles Observer Saturne la magnifique planète aux anneaux.
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