Sciences · Astronomie et espace
Saturne
Saturne est la sixième planète à partir du Soleil et la deuxième plus grande du système solaire. Cette géante gazeuse, moins dense que l’eau, est entourée du plus spectaculaire système d’anneaux connu.
Mis à jour le 5 min de lecture
Saturne est la planète la plus lointaine visible à l’œil nu, et la seule dont les anneaux se voient avec une simple petite lunette. Elle porte le nom du dieu romain de l’agriculture, père de Jupiter. Comme Jupiter, c’est une géante gazeuse sans surface solide, mais elle possède aussi un cortège de lunes parmi les plus fascinantes du système solaire, dont deux mondes où pourrait exister un environnement favorable à la vie.
Saturne en chiffres
| Caractéristique | Valeur |
|---|---|
| Distance moyenne au Soleil | 1,43 milliard de km (9,5 UA) |
| Diamètre équatorial | 120 536 km (environ 9,5 fois la Terre) |
| Masse | environ 95 fois celle de la Terre |
| Densité moyenne | 0,69, inférieure à celle de l’eau |
| Durée de l’année | 29,4 ans |
| Durée du jour | environ 10 h 33 min |
| Température au sommet des nuages | environ −140 °C |
| Inclinaison de l’axe | 26,7° (d’où des saisons) |
| Lunes connues | plus de 270 |
Saturne est la planète la plus aplatie du système solaire : sa rotation rapide et sa faible densité font que son diamètre polaire est inférieur d’environ 10 % à son diamètre équatorial.
De quoi est faite Saturne ?
Saturne est composée surtout d'hydrogène et d'hélium. Sous l’atmosphère, la pression transforme l’hydrogène en liquide, puis en hydrogène métallique conducteur, dont les mouvements créent son champ magnétique. Au centre se trouverait un noyau de roche et de glaces, probablement diffus. Sa densité, la plus faible de toutes les planètes, a donné naissance à une image célèbre : dans une baignoire assez grande, Saturne flotterait.
Son atmosphère, d’aspect plus terne que celle de Jupiter à cause d’une brume d’ammoniac, abrite des vents parmi les plus rapides du système solaire (plus de 1 500 km/h à l’équateur), des tempêtes géantes qui reviennent environ tous les trente ans et, au pôle Nord, un étonnant hexagone : un courant-jet de forme hexagonale d’environ 30 000 km de large, observé depuis les sondes Voyager.
Les anneaux de Saturne
Une découverte progressive
En 1610, Galilée observe dans sa lunette que Saturne semble flanquée de deux « oreilles ». En 1655, le Néerlandais Christiaan Huygens comprend qu’il s’agit d’un anneau plat qui ne touche pas la planète. En 1675, Jean-Dominique Cassini, à l’Observatoire de Paris, découvre que cet anneau est séparé en deux par une bande sombre, la division de Cassini.
De quoi sont-ils faits ?
Les anneaux ne sont pas des disques solides : ils sont formés de milliards de fragments de glace d’eau presque pure, mêlée d’un peu de poussières, dont la taille va du grain de poussière au bloc de plusieurs mètres. Chaque fragment tourne autour de Saturne comme un minuscule satellite.
| Caractéristique | Valeur |
|---|---|
| Anneaux principaux | désignés par des lettres, de D (le plus proche) à A, puis F, G et E plus loin |
| Étendue des anneaux principaux | environ 70 000 km de largeur |
| Épaisseur | souvent de l’ordre de 10 m, jusqu’à environ 1 km |
| Masse totale | inférieure à celle de la petite lune Mimas |
Leur âge est discuté : la sonde Cassini a suggéré qu’ils pourraient être relativement jeunes, quelques centaines de millions d’années, et qu’ils perdent lentement de la matière qui « pleut » sur la planète. D’autres travaux défendent un âge comparable à celui du système solaire. Leur origine pourrait être une lune ou une comète disloquée par les forces de marée.
Pourquoi les anneaux « disparaissent-ils » parfois ?
Comme Saturne est inclinée, nous voyons ses anneaux sous un angle qui varie au cours de son année de 29 ans. Environ tous les 15 ans, la Terre passe dans leur plan : les anneaux, vus par la tranche, deviennent presque invisibles. Cela s’est produit en mars 2025.
Jupiter, Uranus et Neptune ont aussi des anneaux, mais beaucoup plus sombres et ténus.
Les lunes de Saturne
Saturne compte plus de 270 lunes connues, ce qui en fait la planète la plus riche en satellites ; la plupart sont de petits corps de quelques kilomètres.
| Lune | Diamètre | Particularité |
|---|---|---|
| Titan | 5 150 km | Deuxième plus grande lune du système solaire, plus grande que Mercure ; seule lune dotée d’une atmosphère épaisse (azote, pression 1,5 fois celle de la Terre) ; lacs et mers de méthane et d’éthane liquides |
| Encelade | 504 km | Geysers de vapeur d’eau et de glace jaillissant du pôle Sud, alimentés par un océan souterrain salé |
| Mimas | 396 km | Un immense cratère, Herschel, qui lui donne l’aspect de l'« Étoile de la mort » de Star Wars |
| Japet | 1 469 km | Une face très sombre et une face très claire |
| Rhéa | 1 527 km | Deuxième plus grande lune de Saturne, glace et roche |
Titan est le seul monde connu, en dehors de la Terre, à posséder des liquides stables à sa surface, mais ce sont des hydrocarbures, à −180 °C. La mission Dragonfly de la NASA, un drone à hélices, doit y être envoyée à la fin de la décennie 2020.
L’exploration de Saturne
| Mission | Dates | Apport |
|---|---|---|
| Pioneer 11 | 1979 | Premier survol |
| Voyager 1 et 2 | 1980-1981 | Structure des anneaux, atmosphère de Titan |
| Cassini-Huygens (NASA, ESA, ASI) | 2004-2017 | Treize ans en orbite ; geysers d’Encelade, lacs de Titan, hexagone polaire |
| Sonde Huygens (ESA) | 14 janvier 2005 | Atterrissage sur Titan, le plus lointain jamais réalisé |
La sonde Cassini a terminé sa mission le 15 septembre 2017 en plongeant volontairement dans l’atmosphère de Saturne, afin de ne pas risquer de contaminer Titan ou Encelade avec des microbes terrestres.
Questions fréquentes
Peut-on voir les anneaux de Saturne avec un télescope amateur ?
Oui. Une petite lunette grossissant environ 30 fois suffit à distinguer les anneaux. Un instrument de 100 à 150 mm de diamètre montre la division de Cassini et Titan.
Saturne flotterait-elle vraiment sur l’eau ?
Sa densité moyenne (0,69) est inférieure à celle de l’eau (1), d’où cette image. En réalité, une planète gazeuse ne peut pas « flotter » dans une baignoire, et ses couches profondes sont bien plus denses que l’eau.
Combien de temps faut-il pour aller sur Saturne ?
Entre 3 et 7 ans selon la trajectoire : Voyager 1 a mis un peu plus de 3 ans pour un survol, Cassini près de 7 ans pour se mettre en orbite.