Saturne, le Seigneur des anneaux

S'il fallait choisir la plus belle planète du système solaire, Saturne et son magnifique système d'anneaux serait certainement en compétition avec la Terre. Voici quelques unes des plus belles images reçues ces dernières années par la NASA, nous révélant la beauté subtile du "Seigneur des anneaux". Cliquer sur les images pour les agrandir en plein écran. Fixons d'abord notre sujet.
Saturne, père de Jupiter

Saturne est la 6e planète du système solaire, la deuxième par la taille après Jupiter, et fait partie des 5 planètes visibles à l'oeil nu comme une étoile brillante.

Saturne présente un diamètre équatorial de 120536 km soit 10 fois supérieur à celui de la Terre, et son volume peut contenir 750 fois la Terre ! Elle gravite à 1.43 milliards de kilomètres du Soleil soit deux fois plus loin que Jupiter et presque 10 fois plus loin du Soleil que la Terre.

A cette distance Saturne met 29.5 années terrestres pour accomplir une révolution autour du Soleil. Saturne reçoit environ 1% seulement de la quantité de lumière qui atteint la Terre.

Située si loin du Soleil, au sommet des nuages, la température est de -185°C (contre -55°C environ au niveau de la tropopause terrestre).
Saturne est escortée par un cortège d'au moins 60 satellites dont le plus connu est Titan (5150 km).

L'image présentée ci-dessus a été prise par le Télescope Spatial Hubble (HST) et nous montre l'ouverture progressive des anneaux à mesure que Saturne passait dans le plan de l'orbite terrestre entre 1996 et 2000.

Venons-en à présent aux magnifiques photographies retransmises par les sondes spatiales Voyager et Cassini.
Le Seigneur des anneaux

Avant de quitter définitivement le système solaire, le 14 novembre 1980, la sonde spatiale Voyager 1 se retourna une dernière fois vers Saturne pour nous la présenter sous cet angle inhabituel, une vue impossible depuis la Terre. La photographie a été prise à 5.3 millions de kilomètres de Saturne. Magnifique ! Document Solarviews.

Aujourd'hui Voyager 1 est toujours quelque part aux confins du système solaire. Il file à plus de 17 km/s (61200 km/h), parcourant environ 1 U.A. tous les trois mois. Les limites du système solaire, c'est-à-dire l'héliopause, sont encore plus de 20 U.A. devant lui. Voyager 1 devrait définitivement quitter le système solaire vers 2020 et continuera de s'enfoncer dans la Galaxie.

Rappelons que les sondes spatiales Voyager 1 et 2 ont emporté un disque reprenant des images de la Terre, des sons et des paroles, représentant un message de l'humanité, une sorte de "bouteille à la mer" jetée dans l'océan cosmique. On ne s'attend pas vraiment à ce que ces sondes spatiales soient interceptées. C'est avant tout une démarche symbolique.
Au-dessus des anneaux
C'est certainement l'une des images les plus étonnantes de Saturne, révélant toute la dimension, la majesté et la spendeur du système des anneaux.

Ce document est une mosaïque constituée de 36 images RGB (12 images rouges, vertes et bleues) prises en l'espace de 2.5 heures par la sonde Cassini. Le disque est surexposé du fait qu'il a fallut mettre en évidence les anneaux intérieurs relativement pâles.
L'image a été prise à environ 40° au-dessus du plan des anneaux, d'où leur forme elliptique, le 19 janvier 2007 à environ 1.23 millions de kilomètres de Saturne. Document Ciclops.
Jeux d'ombres
L'astronomie peut devenir de l'art quand les sondes spatiales tirent profit des jeux de lumière et de leur position privilégiée dans le système solaire.
En voici une nouvelle preuve avec cette image qui a été exposée juste ce qu'il faut pour ne pas surexposer le globe très brillant de Saturne et révéler tous les détails dans l'ombre des anneaux projetés sur la couche supérieure de nuages.

Janus (181 km de diamètre) apparaît très faiblement sur l'agrandissement, comme une petite tache brune sous les anneaux, juste à gauche du terminateur.

L'image a été prise alors que la sonde Cassini était 15° au-dessus du plan des anneaux et continuait à remonter vers le pôle. L'image RGB a été enregistrée le 18 août 2006 à une distance d'environ 1.3 millions de kilomètres de Saturne. Document Ciclops.
L'ombre des anneaux et Dioné

Le satellite Dioné (1126 km de diamètre) visible au-dessus de l'image semble flotter au-dessus de Saturne, alors que ce satellite gravite à 377400 km de distance.

Notez l'activité dans la partie nord de l'atmosphère de Saturne, révélée par d'innombrables vortex brillants qui sont autant de dépressions très actives dont la dimension est dix à cent fois supérieure à celle de nos cyclones terrestres.

Agrandissez l'image pour vous repérer. En fait, l'anneau qui vient par la gauche passe devant Saturne dans la partie inférieure de l'image et projète son ombre dans la partie supérieure, la région polaire qui a pris une tonalité bleue-verdâtre. Il pourrait s'agir d'un effet saisonnier.

L'image a été prise par la sonde Cassini le 4 février 2007 à environ 91.2 millions de kilomètres de Saturne et à environ 9° au-dessus du plan des anneaux. Document Ciclops.

Le croissant arc-en-ciel
Saturne présente une couleur naturelle beige jaunâtre, y compris dans un télescope amateur.

Comme sur Terre, en lumière rasante, les latitudes polaires peuvent présenter une couleur bleue. Elle est due à l'effet de la diffusion atmosphérique. Mais ainsi que nous venons de l'expliquer, on soupçonne également un effet saisonnier à ces latitudes.
Encélade (505 km de diamètre) est visible juste au-dessus des anneaux, à droite du centre et souligne l'extrême minceur des anneaux dont l'épaisseur moyenne est de 1.5 km seulement, l'équivalent d'une feuille de papier de 200 m de diamètre !

L'image RGB a été prise par la sonde Cassini le 16 mars 2006 à une distance d'environ 2.1 millions kilomètres de Saturne. Document Ciclops.
Dioné au-dessus des anneaux
Dioné (1118 km de diamètre) flottant au dessus des anneaux de Saturne révèle toute la dimension de cette planète géante et une nouvelle fois l'extrême minceur des anneaux.

Ceux-ci sont constitués de roches glacées indépendantes maintenues ensemble par la gravité dans le plan équatorial de Saturne. Ils résultent probablement de la collision entre deux satellites survenue il y a plusieurs milliards d'années.

La surface de Dioné présente une couleur grise comme la Lune, contrastant avec les couleurs de Saturne.

Des formations nuageuses et les dépressions sont visibles dans l'hémisphère nord, entre les ombres projetées par les anneaux.

L'image RGB a été prise le 22 septembre 2005 à une distance d'environ 803000 km de Dioné ou environ 1.2 millions de kilomètres de Saturne. Document Ciclops.

Contre-jour

Et pour terminer en beauté, car il faut bien s'arrêter, voici une extraordinaire image en couleurs accentuées.

Il s'agit d'une image prise à contre-jour révélant toute l'extension des anneaux dont les plus fines poussières s'étendent jusqu'à plus de 250000 km au-dessus des nuages supérieurs. Cela équivaut à couvrir de petits rochers pratiquement tout l'espace séparant la Terre de la Lune ! Décidemment dans l'univers, tout est disproportionné et prend des dimensions... astronomiques !
Ce document exceptionnel résulte du compositage de 165 images UV, IR et en lumière blanche, totalisant un temps d'intégration d'environ 3 heures.

Quand on sait que la sonde Cassini se déplaçait à plusieurs milliers de km/h pendant les prises de vues, c'est également une prouesse technique !
Les images ont été enregistrées le 15 septembre 2006 à une distance d'environ 2.2 millions de kilomètres de Saturne. Voici la légende des différents éléments de ce document.

En plus de l'Anneau E extérieur bien visible sur cette image surexposée, de la Terre qui est visible à gauche, à l'intérieur du fin Anneau F et au-dessus de l'Anneau A brillant, deux nouveaux anneaux pâles ont été détectés : l'un coïncide avec l'orbite partagé des lunes Janus et Epiméthée, l'autre coïncide avec l'orbite de Pallène. Document Ciclops.

Après ceci, vous ne verrez plus les mondes aliens avec la même incrédulité !
D'autres images sont disponibles sur le site du JPL dont celui du Photojournal et sur CICLOPS. Pour plus d'information, consultez l'article consacré à Saturne et l'hommage aux sondes spatiales.