ESPACE

Les anneaux de Saturne décryptés

SCIENCES ET AVENIR

par Azar Khalatbari

 

 

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Il fait le bonheur de tous ceux qui ont un jour braqué leur paire de jumelles vers le ciel. Saturne, entourée de sa ceinture de lumière, est en effet l’un des astres les plus spectaculaires que l’on peut admirer avec des instruments d’amateurs. Or, le Seigneur des anneaux vient enfin de livrer le secret de la bande fine et laiteuse, composée de débris, qui l’entoure : une équipe internationale dirigée par Nikolaï Brilliantov du département de mathématiques de l’Université de Leicester (Royaume-Uni) vient en effet de déterminer une loi mathématique très simple qui permet de déduire le nombre de ces débris, en fonction de leur taille. Et cette loi s’appliquerait aussi, selon les auteurs de l’étude, aux anneaux des autres planètes (Jupiter, Uranus et Neptune) et astéroïdes (Chiron et Chariklo) bien moins fameux que ceux de Saturne.

La loi des débris

Lorsqu’on les observe avec une paire de jumelles, ces disques très fins semblent continus, comme une lame brillante d’un seul tenant : en réalité, il s’agit d’une multitude de poussières et de blocs de glace, dont la taille varie de quelques millimètres à quelques centaines de mètres. Certes, les astrophysiciens s’interrogent encore sur leur origine : est-ce une ancienne lune de Saturne qui s’est rompue sous l’effet de marée de la grosse planète ou s’agit-il des restes du disque de gaz et de poussières à partir duquel Saturne s’est formée ? Mais l’histoire passée de cette formation importe peu pour l’équipe britannique qui a juste cherché à décrire la répartition de ces débris en étudiant l’ensemble des observations disponibles. Ses résultats indiquent que le nombre de roches d’une certaine taille est donné par l’inverse de cette taille au cube. Ainsi, si la taille est de R, le nombre de cailloux de taille R est de 1/R3. Ce qui signifie concrètement qu’il y a huit fois moins de roches de 2 mètres que d’un mètre dans les anneaux, 27 fois (ce qui correspond à 3 au cube) moins de roches de 3 mètres et 64 fois (soit 4 au cube) moins de blocs de 4 mètres… et ainsi de suite.

Les « oreilles » de Saturne

Cette loi manquait pour déterminer la quantité de matière regroupée dans ces anneaux et procéder à des modélisations pour comprendre ces systèmes complexes. Ainsi, plus de quatre siècles après les premières observations effectuées  par Galilée en 1610 – qui avait vu grâce aux premières lunettes astronomiques de sa fabrication les anneaux comme de mystérieuses « oreilles » de la planète – le géant du système solaire vient de livrer un autre de ses secrets.

 

 

CEA –  SACLAY

Conférence Cyclope du 10/11/2009 d’André Brahic, professeur à l’Université Paris 7 Denis Diderot

 

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