ASPECT DE LA PLANÈTE

Tout comme Jupiter, Saturne est une planète gazeuse. Elle est la deuxième par la taille. Les journées durent seulement 10 heures et quarante minutes, ce qui est la cause de ses pôles très aplatis. Le diamètre équatorial est de 120 660 km alors que le diamètre polaire est de 98 000 km. Avec une densité de 0.69, Saturne est la planète la moins dense de tout le Système solaire. Si on la jetait à l'eau, elle flotterait ! Distante du Soleil de 1,427 milliards de kilomètre, il lui faut plus de 29 ans pour accomplir son orbite.

Masse réciproque : 3,498.5
Massea (Terre=1) : 95.181
Masseb (g) : 5.688x1029
Rayon équatorial (Terre=1) : 9.449
Rayon équatorial (km) : 60,268
Ellipticitéc : 0.0980
Densité moyenne (g/cm3) : 0.69
Gravité à la surface équatorial (m/s2) : 9.05
Vitesse de libération équatorial (km/s2) : 35.5
Période de rotation sidérale : 10.233 heuresh
Inclinaison de l'équateur/orbite : 26".73
Distance moyenne au Soleil (AU) : 9.5388
Distance moyenne au Soleil (106 km) : 1,426.98
Période sidérale (années) : 129.458
Période sidérale (jours) : 10,759.5
Période synodique (jours) : 378.09
Vitesse principale orbitale (km/s) : 9.64
Excentricité orbitale : 0.0560
Inclinaison par rapport à l'écliptique (degrés) : 2.488
Température varie de - 130° C au sol à 14000°C à
30000 km d'altitude
Sa pression est de : 10 millions d'atmosphères.
Composition : Hydrogène et hélium
Saturne possède 30 satellites

- L'ATMOSPHÈRE ET LA STRUCTURE
INTERNE DE LA PLANÈTE

Saturne est composée d'un noyau rocheux de silicate, d'oxydes métalliques et de glaces. Son diamètre est de 25 000 km et sa température est de 11 727°C. Saturne dégage plus de chaleur dans l'espace qu'elle n'en reçoit du Soleil. La plus grande part de cette énergie est créée par l'effet Kelvin-Helmholtz, une lente compression gravitationnelle de la planète, tout comme pour Jupiter. Mais, cela n'est pas suffisant pour expliquer la luminosité de Saturne, un autre mécanisme et serait l'oeuvre, probablement une pluie d'hélium profondément à l'intérieur de Saturne.

Puis entre 25 000 et 30 000 km au dessus de son centre il y a une région d'hydrogène métallique d'hélium, très comprimé (plus de 200 GPa).

Au-dessus, tout se liquéfie puis se gazifie un peu plus haut. Entourée d'une épaisse couche de gaz, son atmosphère est constituée de 75 % d'hydrogène et de 25 % d'hélium, ainsi que de quelques traces d'eau, de méthane, d'ammoniac et de "roches". Cette composition est similaire à celle de la nébuleuse primordiale d'où s'est constitué le système solaire. La température est très basse : -150 °C à la surface des nuages.

La structure interne de Saturne

Ses bandes nuageuses sont moins évidentes que celle de Jupiter et sont aussi plus larges à l'équateur. Les détails des nuages supérieurs sont invisibles de la Terre, seules les sondes Voyager I et II ont pu étudier la circulation atmosphérique de Saturne. Cette planète présente aussi des ovales persistants et d'autres caractéristiques communes à Jupiter.

Des vents violents y soufflent à plus de 1 800 km/h. Il semblerait que, dans son atmosphère, tous les trente ans, des anticyclones apparaissent. Des tempêtes y ont été observées en 1876, 1903, 1933, 1960 et 1990.

Un ouragan de la taille de la Terre dans l'atmosphère de Saturne

La magnétosphère de Saturne

Saturne possède un champ magnétique qui est sensiblement plus faible que celui de Jupiter, et qui est trois fois moins étendu que celle de Jupiter. La magnétosphère de Saturne est constituée d'un ensemble de ceintures de rayonnement en forme de beignet, dans lesquels des électrons et des noyaux atomiques sont piégés. Ces ceintures s'étendent sur plus de 2 millions de kilomètres à partir du centre de Saturne, et même au-delà dans la direction opposée au Soleil. Cependant, ces valeurs varient suivant l'intensité du vent solaire, c'est-à-dire suivant le flux de particules chargées émises par le Soleil. Ces particules, ainsi que celles des anneaux et des satellites de Saturne, sont les particules piégées dans les ceintures de rayonnement.

- LES ANNEAUX DE SATURNE

En 1655, quand Huygens observa la planète, il découvrit un système d'anneaux qui l'entourait. En 1980-1981,Voyager I et II ont pu étudier la planète ainsi que ses anneaux. D'après des photos, ils seraient composés de sept anneaux principaux et de deux divisions appelées la division d 'Encke et la division de Cassini. Chaque anneau principal est formé d'une infinité d'anneaux fins et étroits. Ils s'étendent jusqu'à plus de 300 000 km de la planète et ont une épaisseur n'excédant pas 1 km.

Les astronomes pensent que les anneaux de Saturne seraient des débris de satellites. Mais si l'ensemble des anneaux était comprimé en un seul corps, il ne ferait pas plus de 100 km !
.
Ils se composent apparemment d'agrégats de roches, de gaz solidifiés et de glace de 0,0005 cm à environ 10 m.. De complexes répercussions se produisent entre certaines lunes de Saturne et le système d'anneaux. Les satellites : Atlas, Prométhée et Pandore sont très importants dans la stabilité des anneaux de Saturne.

Les anneaux de Saturne en fausses couleurs

Image traité de la sonde Voyager II qui a traversé
les anneaux de Saturne

Ceux de Saturne sont désignés par une lettre de l'alphabet qui désigne l'ordre chronologique de leur découverte. Ainsi, en s'éloignant de la planète, on rencontre dans l'ordre les anneaux D, C, B, A, F, G, et E. Il y en aurait plus de 100 000 petits distincts. Dans une lunette, on peut facilement observer les A et B qui sont les plus brillants. Le C est visible dans certaines conditions. La division de Cassini est visible dans un télescope.

NOM DE L'ANNEAU	RAYON INTERNE	RAYON EXTERNE	LARGEUR
Anneau D Division Guérin Anneau C Division Maxwel Anneau B Division Cassini Intervalle Huygens Anneau A Division Keeler Encke Minima Division Encke Anneau F Anneau G Anneau E	60 000 72 600 73 800 91 800 92 300 115 800 117 200 120 600 (n/a) (n/a) 132 600 141 000 150 000 240 000	72 600 73 800 91 800 92 300 115 800 120 600 (n/a) 136 200 (n/a) (n/a) (n/a) (avg) (avg) 480 000	12 600 1 200 18 000 500 23 500 4 800 250-400 15 600 230 5 460 325 (n/a) (n/a) 240 000

Sur cette série d'images, le système d'anneaux se referme lentement. En haut l'anneau est proche de son maximum d'ouverture, alors q'en bas elles sont au minimum comme en 1995.

Gracieuseté de : http://system.solaire.free.fr/

Saturne, 6e Planète de notre Système Solaire

Saturne est la sixième planète de notre système solaire, située entre Jupiter et Uranus.
Elle mesure 120 536 km de diamètre et pèse 5,68 trillions de tonnes.
Le diamètre orbital de cette planète a un rayon de 1,43 milliards de km, parcourus à une vitesse supérieure à 34 500 km/heure.
La température en surface avoisine une moyenne de -150 °C.
Saturne a aujourd'hui dix-huit satellites, dont les cinq plus importants sont (par ordre décroissant de diamètre) : Titan, Rhéa, Japet, Dioné et Thétys.

Saturne est, après Jupiter, la deuxième planète la plus importante de notre système solaire et, comme elle, fait partie du groupe des Géantes (Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune). Leurs points communs ne s'arrêtent pas là, puisque dans la mythologie romaine le dieu Saturne est le père de Jupiter. Saturne est connue depuis la nuit des temps, mais lors des premières observations de cette planète par Galilée (1610), la présence de ses anneaux pertubaient l'interprétation de son étude. Ce n'est qu'en 1659 que Huygens est parvenu a résoudre ce mystère. Nous l'avons vu, nous savons aujourd'hui que Jupiter possède également des anneaux, comme en fait toutes les autres Géantes. Saturne demeura néanmoins la planète aux anneaux durant plus de trois siècles, jusqu'en 1977 !

Saturne a la plus petite densité des planètes de notre système solaire : 0,7 g/cm³ (1 étant la référence de l'eau). Sa surface est balayée par des vents très violents : 1 800 km/h ! Sa composition est par contre, une fois encore, proche de celle de Jupiter avec l'hydrogène (75 %) et l'hélium (25 %) en principaux éléments auxquels s'ajoutent quelques traces d'amoniac et de méthane et un noyau rocheux (de 12 000 °C !) recouvert d'une nappe d'hydrogène métallique liquide, puis d'une autre d'hydrogène mêlée à de la glace. Tout ceci permet à Saturne d'irradier un champ magnétique phénoménal et davantage d'énergie par elle-même qu'elle n'en récupère du Soleil. Ceci explique notamment sa grande luminosité.

Ses anneaux, eux aussi, sont très lumineux et de fait facilement observables à l'aide d'un petit téléscope. Il y en a sept en tout : 2 plus larges et 5 plus fins. Ils se constituent de milliers de particules mesurant entre 1 centimètre et 10 mètres, voire probablement quelques kilomètres pour certains d'entre eux. Même si leur diamètre atteint 250 000 km, leur épaisseur n'éxcède pas 200 mètres ! Les anneaux sont essentiellement composés de glace ou de roches qui en sont recouvertes. Les zones d'ombres qui y furent décelées par les sondes Voyager 1 et 2 seraient en fait dues à un déplacement des débris annulaires à la verticale par rapport au reste de l'anneau. Ce mouvement pourrait avoir été engendré par certains des nombreux orages magnétiques saturnien. Si les astrophysiciens avancent que la forme et la division des anneaux seraient dues à l'attraction des satellites les plus proches de Saturne, le système annulaire saturnien demeure trop complexe et son fonctionnement nous échappe encore, de même que son origine.

Fin 1999, on recensait pour Saturne dix-huit satellites (enregistrés et nommés) orbitant généralement autour de la planète de manière synchrone. Seize autres satellites auraient été découverts, dont la désignation provisoire doit encore aujourd'hui être confirmée. Si ces découvertes s'avèraient exactes, Saturne totaliserait alors 34 satellites !

Le satellite le plus imposant est Titan qui possède un diamètre de 5 150 km (plus grand que la planète Mercure) ! Viennent ensuite Rhéa, Japet, Dioné et Thétys dont le diamètre se situe pour chacun entre 1 000 et 1 500 km environ. Les satellites les plus proches de Saturne sont surnommés les satellites bergers ; il s'agit de Pan (à 134 000 km de la planète), Atlas, Prométhée et Pandore. Ensuite, du plus proche au plus lointain, sont recensés : Epimethée, Janus, Mimas, Encelade, Thétys, Télesto, Calypso, Dioné, Hélène, Rhéa, Titan, Hypérion, Japet et enfin Phoebé (orbitant à 13 millions de kilomètres de Saturne).

Gracieuseté de : http://beaulieu.free.fr/

Saturne

C’est le système d’anneaux le plus important du système solaires. On distingue sept anneaux distincts:
-L’anneau D: Il est diffus et contient des particules de diamètre inférieur au cm et le plus souvent de l’ordre du µm
-L’anneau C : Il est relativement transparent, entrecoupé de petits anneaux opaques, certains elliptiques. Il ne contient aucune particule de diamètre de l’ordre du µm. Il est séparé de l’anneau C par la division de Maxwell.
-L’anneau B : C’est le plus brillant et le plus opaque de tous les anneaux, séparé de l’anneau C par un bord très net;Il contient des particules d’un diamètre allant du µm à quelques centaines de mètres. On y observe l’apparition sporadique de rayons constitués de particules d’un µm.

Les rayons sont des bandes sombres qui se déplacent plus vite que les particules des anneaux-la division de Cassini a sensiblement la même structure que l’anneau C
-L’anneau A : a une luminosité qui décroît vers l’extérieur, il contient la division de Encke large de 200 km , et le satellite Atlas;
-L’anneau F : est 1 étroit toron large de 500 km est constitué de deux anneaux entrelacé de deux anneaux. Il est isolé de l’anneau A par les divisions d’Encke et de Keeler.
-L’anneau G :
-L’anneau E : diffus à la même hauteur qu’Encelade, satellite de glace de Saturne. Il est probablement le résultat de l’érosion d’Encelade(météorites).
L’ensemble des anneaux forment une structure large de 290000km(en excluant l’anneau E et G) pour une épaisseur de quelques centaines de mètres et pourrait tenir dans une sphère de 320 km de diamètre.

Image de Saturne vue par Voyager.

L'anneau le plus brillant est l'anneau B.

Le plus extérieur est l'anneau F. On se rend compte de la minceur des anneaux (100m) pour une expansion radiale de plus de 300000 km

Gracieuseté de : http://membres.lycos.fr

Sa structure interne

On trouve au centre de Saturne un noyau composé de glace et de roche. Puis à 30000 km d'altitude et pendant 15000 km, se trouve le manteau interne d'hydrogène métallique, avec au-dessus le manteau externe d'hydrogène liquide puis gazeux.

Son atmosphère

Elle est composée de 94% d'hydrogène et de 5% d'hélium avec quelques traces d'ammoniac.

Ses anneaux

A quelques 140 000 km du centre de Saturne, se trouve les anneaux de Saturne. Eh oui, les si célèbres anneaux ! 300000 kilomètres de diamètre mais seulement 400 mètres d'épaisseur ! Les anneaux sont composés de milliards de roche de 10 mètres de diamètre en moyenne et espacés de 100 mètres des uns des autres. Mais contrairement à ce que l'on pourrait croire, Saturne n'est pas composée d'un anneau mais de 5 : en partant de l'intérieur, on trouve l'anneau D, l'anneau C ainsi que l'anneau B, puis vient un espace appelé "division de Cassini". On trouve ensuite les anneaux A et E.

Histoire de sa découverte

Visible à l'oeil nu, Saturne est la plus lointaine des planètes connues depuis l'antiquité. Elle n'est observée d'une lunette qu'en 1610 par Galilée. Il y voit une forme bizarre : la planète s'étire sur les côtés. Il croit que ce sont deux satellites, mais il se rend vite compte que les "satellites" ne bougent pas. Ce n'est qu'en 1654 que Christiaan Huygens trouvera la réponse à l'énigme : cette chose étrange n'est autre que des anneaux. Quelques années plus tard, Jean-Dominique Cassini remarque que l'anneau comporte une région vide. Cette région sera appelée plus tard "division de Cassini". En 1898, Kepler prouve qu'il existe plusieurs anneaux. En 1979, Pionner 11 découvre l'anneau E. En 1980, Voyager 1 et 2 s'approche de Saturne et fera de nombreuses découvertes. Aujourd'hui, la sonde Cassini-Huygens est en route vers Saturne. Elle y arrivera en 2004.

Observation

Saturne n'est pas facile à repérer. Pour l'observation, il faut procéder par élimination : tout d'abord, repérer toutes les étoiles qui ne scintillent pas (car ce sont des planètes). Ensuite, enlever de ce groupe celle qui est rouge (c'est Mars), celle qui est très brillante en pleine nuit (c'est Jupiter) et celle qui est brillante et qui se lève tôt ou qui se couche tôt (c'est Vénus). Voilà, il ne reste plus que Saturne. Tous les 15 ans, les anneaux de Saturne disparaissent (cela est dû à leur inclinaison par rapport au plan orbital de Saturne). En fait, ils ne disparaissent pas vraiment, mais comme on les observe par la tranche et qu'ils sont très fins, on a l'impression qu'ils sont absents. Le phénomène se produira maintenant en 2010.

Gracieuseté de : http://perso.club-internet.fr

LES SATELLITES DE SATURNE

PARTIE 1

Saturne est parmi les planètes la plus riche avec ses 23 satellites. Mais elle pourait bien en avoir trente d'après des observations. Sept d'entre eux ressemblent à de petites planètes : Mimas, Encelade, Téthys, Dioné, Rhéa, Titan, Japet. Les dix autres Hypérion, Phoebé ... sont certainement des astéroïdes capturés. D'après des photos prises par le télescope spatial Hubble, les astronomes pensent avoir découvert trois autres satellites.

- Les principaux satellites

Saturne et ses principaux satellites.

Les principaux satellites à l'échelle : Mimas, Encelade, Téthys, Dioné, Rhéa, Titan, Hypérion, Japet, Phoebé

Prometheus

- Ce satellite de 140 x 100 x 74 km situé à 139 400 km est sûrement un astéroïde

capturé par Saturne. Sa période orbitale est de 14 h 43 min.

Janus

- Ce satellite de Saturne est situé à 151 500 km de la planète. Sont diamètre est de 220 x 190 x 160 km. Sa période orbitale est de 16 h 41 min.

Epiméthée

- Ce satellite de 140 x 120 x 100 km situé à 151 400 km est sûrement un astéroïde capturé par Saturne. Sa période orbitale est de 16 h 39 min.

Mimas

- Mimas est le plus petit des satellites sphériques de Saturne avec un diamètre de 392 km. Il ressemble à une boule de glace remplie de cratères. Les Sondes Voyagers I et II en ont découvert un de 130 km de diamètre, soit un tiers du diamètre de Mimas. Ce cratère, nommé Herschel, a une profondeur supérieure à 10 km.

Mimas et le cratère Herschel

Encelade

- Encelade est le plus brillant des satellites de Saturne. Il est le corps qui a l'albédo (quantité de lumière renvoyé : 0 = corps noir) le plus important (>0.9). Son diamètre est de 500 km. Sa surface, dominée par de la glace fraîche et propre, est par endroits criblée de cratères tandis que d'autres régions sont lisses et striées. Tout ceci serait dû à des tremblements de terre causés par des marées, comme l'activité volcanique de Io, le satellite de Jupiter. Sa surface, jeune, a probablement moins de 100 millions d'années.

Image d'Encelade photographié par Voyager I et II

Téthys

- Téthys est un satellite de 1 060 km de diamètre, composé principalement de glace, à la surface couverte de cratères. Le plus important de ces cratères, nommé Odysseus, mesure 450 km de diamètre. Quand Voyageur II est passé à une distance de 594 000 km du satellite, la sonde a découvert une énorme vallée (appelée Ithaca Chasma) de 100 km de large et 3 à 5 km de profond qui court sur 2000 km ou 3/4 de la circonférence de Téthys

Gracieuseté de : http://system.solaire.free.fr/

LES SATELLITES DE SATURNE

PARTIE 2

Dioné

- Dioné est un satellite qui, tout comme Mercure, est creusé de cratères. Son noyau représente un tiers des 1 120 km de diamètre du satellite. De l'ozone a été découvert sur se satellite. C'est le satellite le plus dense de Saturne après Titan. Son cratère le plus important, Aeneas, possède un diamètre de 160 km. Dioné comporte un hémisphère avant et arrière différent.
L'hémisphère avant est fortement cratérisé et uniformément lumineux. Les cratères manquent de reliefs élevés tels que ceux observés sur la Lune.
Son hémisphère arrière présente un réseau des stries claires sur un fond sombre et peu de cratères visibles. Les stries recouvrent les cratères, indiquant qu'elles sont plus récentes.

Les deux premières images représentent l'hémisphère avant et la troisième l'hémisphère arrière.

Hélène

- Ce satellite de 36 x 32 x 30 km situé à 377 400 km est sûrement un astéroïde capturer par Saturne.

Rhéa

- Rhéa, le plus grand des satellites de glace saturniens, a un diamètre de 1 530 km. Sa composition est semblable à celle de Thétys et de Dioné. De l'ozone a aussi été découverte sur se satellite. Sa surface est creusée de cratères. Izanagi, le plus important, a un diamètre de 300 km. Sur la face cachée du satellite apparaissent des fissures et ses hémisphères avant et arrière sont différentes tout comme sur Dioné. L'hémisphère avant est fortement cratérisée et uniformément lumineuse. Les cratères ne possèdent pas de reliefs élevés. Sur l'hémisphère arrière il y a un réseau de bandes lumineuses sur un fond sombre et peu de cratères évidents.

L'hémisphère avant de Rhéa

Titan

- Puis vient Titan, le plus important des satellites du Système solaire après Ganymède, avec son diamètre de 5 150 km. Il est le seul à posséder une atmosphère dense composée de 90 % d'azote sans plus de 6% d'argon et quelques pour cent de méthane.

A la surface, sa pression est 50% plus élevée que sur la Terre. Il se compose principalement d'azote moléculaire (le même que sur Terre). Il est intéressant de noter qu'on y trouve également des traces d'au moins une douzaine d'autres composés organiques (éthane, cyanure d'hydrogène, dioxyde de carbone). Les produits organiques sont formés lorsque le méthane, qui domine en atmosphère supérieure de Titan, est détruit par la lumière du Soleil. Le résultat est semblable à la brume sèche trouvée au-dessus de grandes villes, mais beaucoup plus épaisse. De plusieurs manières, c'est semblable au passé de la Terre lorsque la vie en était à ses tous débuts. Ce satellite aurait deux calottes polaires.

Comme son atmosphère n'est pas transparente, les sondes Voyageurs I et II n'ont pas pu voir sa surface. Titan est composé à moitié de glace d'eau et à moitié de matériel rocheux. La température en serait de -180 °C. Son noyau rocheux aurait un diamètre de 3 400 km.

Ces images en infrarouge de Titan son intéressantes. Les propriétés optiques du sol, à l'équateur, évoquent
des glaces de méthane. Trois pics d'altitude semblent se détacher du relief d'un plateau…

En 1997, la sonde Cassini a été envoyée vers Saturne et se satellisera en 2004 autour de la planète puis enverra la sonde Huygens à la surface de Titan pour analyser la composition de l'atmosphère ainsi que sa surface car l'atmosphère de ce satellite rapelle celle de la Terre il y a 4 milliard d'années. Huygens est composé de six instruments scientifiques. L'emplacement pour l'atterrissage a été choisi en partie en examinant les images en infrarouges prises par le télescope spatial Hubble. La sonde Huygens sera juste "au large" du plus grand "continent " à 18.1 degrés nord, 208.7 degrés de longitude. Si la sonde Huygens tombe dans un océan de méthane liquide elle est censée flotter et mesurer la hauteur des vagues. Si elle atterrit sur un sol rocheux elle devrait l'analyser et prendre des photos.

Titan et son atmosphère

La sonde Huygens dans l'atmosphère de Titan

Hypérion

- C'est un satellite aux formes irrégulières qui ressemble à une cacahouète de 350 x 234 x 200 km. Sa surface porte de nombreux cratères. Sa rotation est irrégulière, chaotique. Sa période orbitale est de 21 jours et 06 h 39 min.

Japet

- Japet est un satellite de 1 460 km, qui présente toujours la même face vers Saturne. Les hémisphères avant et arrière de Japet sont radicalement différents. L'albédo de l'hémisphère avant est entre 0.03 et 0.05, aussi foncé que du charbon, appelé Cassini regio. L'autre surface est blanchâtre comme de la neige sale, l'albédo est de 0.5, presque aussi lumineux qu' Europe un satellite de Jupiter. La surface de ce satellite est criblée de cratères.

Une explication à ce phénomène est que l'hémisphère avant est saupoudré d'une couche de matériel ayant échappé au satellite Phoebé. Cependant, la couleur de l'hémisphère avant de Japet et de Phoebé ne s'accorde pas tout à fait. Une autre possibilité est qu'un processus actif propre à Japet en soit responsable.

Japet et sont hémisphère sombre " Cassini regio ".

Phoebé

- Phoebé a 220 km ,il est le plus lointain des satellites connus de Saturne à une distance de 12 952 000 km. L'albédo de ce satellite est très bas (0.05), aussi foncé que la suie de cheminée. De la poussière qui aurait été soulevée de la surface de Phoebé par des impacts de météores microscopiques pourrait être responsable de la surface sombre Cassini regio de l'hémisphère avant de Japet ainsi de celle du satellite Hyperion.

L'orbite excentrique et rétrograde de Phoebé, ainsi que l'albédo peu commun, indiquent que ce pourrait être un astéroïde capturé tout comme ceux de Mars.

Phoebé

Gracieuseté de: http://system.solaire.free.fr

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