Des astronomes pensent avoir élucidé l’origine des anneaux massifs de Saturne

Grâce aux données de la sonde Cassini, les astronomes pensent avoir identifié le scénario ayant permis la formation des imposants anneaux de Saturne, sixième planète du Système solaire.

Saturne et ses mystères

La caractéristique la plus frappante de Saturne reste sans doute ses anneaux, constitués principalement d’éclats de glace. On a longtemps pensé que ces structures massives étaient des vestiges de la formation de la planète elle-même, il y a environ 4,5 milliards d’années, mais des études récentes suggèrent qu’elles sont beaucoup plus jeunes : entre 10 et 100 millions d’années seulement. Ce qui implique qu’ils pourraient s’être formés à partir d’une comète ou d’une lune glacée s’étant approchée trop près.

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La planète présente un angle d’inclinaison de 27 degrés par rapport au plan qu’elle suit lorsqu’elle tourne autour du Soleil. On a longtemps cru que cette différence était due à l’influence gravitationnelle de sa « voisine » Neptune, mais une analyse approfondie a montré que ce n’était pas le cas.

Selon les auteurs de la nouvelle étude, publiée dans la revue Science, un scénario pourrait expliquer ces deux caractéristiques : Saturne aurait autrefois eu une lune supplémentaire (hypothétiquement baptisée Chrysalis), d’une taille similaire à son satellite naturel Iapetus (1 470 km de diamètre). Celle-ci aurait orbité pendant des milliards d’années autour de la géante gazeuse, aux côtés des 83 lunes qu’elle compte actuellement.

Mais les interactions gravitationnelles avec d’autres lunes massives, comme Titan et Iapetus, ont progressivement rendu l’orbite de Chrysalis plus chaotique. Il y a environ 160 millions d’années, la lune condamnée s’est approchée trop près de Saturne et a été déchiquetée par son intense gravité. Si la plupart des débris se seraient abattus sur la planète, certains ont continué à tourbilloner autour d’elle, formant les fameux anneaux.

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Une hypothèse robuste

Comme l’avaient suggéré de précédentes recherches, la formation et le maintien de ces structures circulaires ne représenteraient qu’une courte phase dans la vie de Saturne. Selon les chercheurs, elles seront amenées à disparaître au cours des 100 prochains millions d’années. Concernant l’inclinaison de la planète, ils estiment que l’influence gravitationnelle de Chrysalis aurait participé à son maintien en résonance avec Neptune, de sorte que la perte de la lune aurait permis à Saturne de dériver vers son angle actuel.

Les chercheurs ont pu établir cette hypothèse grâce aux données recueillies par la sonde Cassini en 2017. La mesure du champ gravitationnel de la planète a permis à l’équipe de modéliser la distribution de la masse à l’intérieur de celle-ci et de déterminer que la « désynchronisation » de Saturne et Neptune était récente, à l’échelle de l’existence du Système solaire. Ce que des simulations des orbites des 83 lunes actuelles et de l’hypothétique Chrysalis ont permis de confirmer.

Aussi intéressante soit cette explication, l’équipe rappelle que, à l’instar de la théorie permettant d’expliquer l’absence d’anneaux autour de Jupiter, il s’agit pour l’heure d’une hypothèse robuste que de futures preuves pourraient venir étayer.

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