Le Miroir de l'Univers...

  Saturne, la planète des anneaux.  (3 et fin)

(Photo Internet - saturne)

     A la fin du XXe siècle plusieurs sondes sont allées survoler Saturne.

     Pioneer (1979) a étudié spécialement les anneaux, découvert que les "divisions" ne sont pas vides et mesuré sa température.

    Voyager1 (1980) a émis des images des surfaces des satellites et surtout de Titan où elle a permis des études sur son atmosphère.

     Voyager2 a pris des gros plans des "Lunes", mais pas tout à fait comme espéré, une des caméras orientables est restée coincée.

      Les scientifiques ont utilisé la gravité de Saturne pour diriger la sonde vers Neptune.

(Photo Internet - La sonde cassini-Huygens)

      La Sonde Cassini-Huygens s'est placée en orbite en 2004 afin de permettre d'étudier le système saturnien.
      Un module a "atterri" sur Titan d'où il a émis de nombreuses photos.
     C'est cette sonde qui a mis en évidence des réservoirs d'eau qui s'échappe en geysers d'Encelade, photographié un anneau inconnu et détecté des lacs d'hydrocarbures vers le pôle Nord.

Photo Internet - Le champ magnétique de Saturne)

      Saturne est repérable en pleine nuit à l'œil nu même si elle n'est pas la plus brillante, elle ne "scintille" pas comme les étoiles. Avec un petit télescope (et de la patience) on arrive à déceler les anneaux et les plus gros satellites et on voit bien qu'elle est aplatie.

       Dans presque toutes les langues,  Samedi est le jour de Saturne (Saturday).

      Saturne est une très ancienne divinité identifiée à Cronos chez les Grecs.

(Image Internet -Le Dieu saturne)

       Les romains lui donnaient pour épouse Lua, la déesse des expiations.
       Lorsque Saturne fut chassé de l'Olympe par son fils Jupiter, il est allé s'installer sur la colline située sur la rive droite du Tibre, le Capitole. C''est la raison pour laquelle le Capitole s'appelait "Saturnus Mons" le mont de Saturne.

      Saturne fut longtemps populaire et les "Saturnales" étaient de grandes fêtes accompagnées de réjouissances et de banquets interminables. Cicéron raconte que les Saturnales duraient sept jours, c'est l'Empereur Auguste qui les a réduites à trois jours avant que l'Empereur Claude ne les remette à cinq jours.

(Image Internet - Reconstitution du temple de saturne)

       Tout un symbole ces fêtes où pendant un temps donné les esclaves devenaient les maîtres et les maîtres des esclaves!

(Trouvé sur Internet - J'ai pas osé la mettre dans le texte!!!!)

        Saturne, la planète des anneaux  (2)

(Photo Internet)

     Depuis la Terre on voit 2 anneaux importants qui ont un espace entre eux appelée "division de Cassini" et un anneau  plus mince.

     Les anneaux de Saturne sont très très brillants, ils paraissent solides vus  par les terriens. Ils sont constitués de milliers de petits éléments ayant chacun leur orbite propre et une taille allant de quelques centimètres à quelques mètres.

     Ces anneaux sont relativement fins mais leur diamètre est très grand.
Malgré leur apparence un peu surnaturelle, ils contiennent peu de matières différentes. "Supposons" qu'on les compresse en un seul corps, on obtiendrait une forme de 100 km de diamètre pas plus.

     Ils contiennent sans aucun doute de la glace et des roches recouvertes de glace ( non avéré). Voyager a apporté la preuve de l'existence de plusieurs "zones d'ombres" inexplicables appelées "spokes" (rayon de vélo)

     L'anneau le plus externe a une structure complexe composée de plusieurs anneaux brillants avec des "nœuds" bien visibles qui seraient des petites masses de matières ou des toutes petites "lunes". Voyager1 a émis des images où on voit nettement une structure tressée alors que Voyager2 ne les a pas vues!

     Dans son ensemble ce système d'anneaux est très complexe et pas très bien "explicable" parce que leur origine chez les géantes gazeuses est inconnue. Ils sont là depuis au moins le début de  la formation des planètes et on suppose qu'ils sont alimentés par un processus continu de la rupture de satellites plus gros.

(Photo Internet -Satellite)

      Saturne a 18 satellites importants, tous ont des noms, puis d'autres satellites plus petits ( en 2007 il y avait 60 satellites identifiés) . On connaît leur vitesse de rotation, ils ont tous une orbite synchrone, sauf Phoebe et Hyspérion.

(Photo Internet -  le satellite Phoebe )

     Une étude faite par simulation démontre révèle que les anneaux de Saturne pourraient être bien plus anciens que l'estimation qui avait été faite
auparavant.

     A cause de l'albédo élevé des particules composant cette structure, les scientifiques avaient estimé que ces anneaux avaient tout au plus cent millions d'années, mais cette théorie est remise en question par les nouvelles simulations qui démontrent que les corpuscules formés se réassemblent ensuite pour former de nouveaux éléments identiques à ceux dont ils étaient issus.

     Lorsque Galilée a observé Saturne  avec son petit télescope, il vu les anneaux sans comprendre c e que c'était et il a noté que cette planète avait "des oreilles".

     Deux ans plus tard, la Terre s'est retrouvée placée dans le même plan que les anneaux qui du coup avaient disparu,  mais l'année suivante ils étaient de nouveau là.  Galilée n'a pas émis d'hypothèse sur son observation

     Une bonne quarantaine d'années plus tard, c'est Huygens, en observant la planète avec un télescope plus puissant, comprend que cette planète est entourée d'un anneau et il pense que c'est un anneau solide. Il a découvert aussi Titan.

(Photo internet - Le satellite Titan)

     Encore un vingtaine d'année plus tard Cassini arrive à déterminer  que cet anneau est composé de plusieurs petits anneaux séparés par des divisions ( l'une de ces divisions s'appelle "la division Cassini"

     Plus de quatre-vingts ans après c'est Maxwell qui émet l'hypothèse que les anneaux pourraient ne pas être solides, mais formés par de nombreuses  particules
    Cette théorie sera confirmée  35 ans après par Keeler.

       Saturne, la planète des anneaux.  (1)

(Photo Internet - Système Solaire)

      C'est la sixième planète du Système Solaire, une géante gazeuse avec une grande majorité d'hydrogène.

     Elle a un diamètre qui fait un peu plus de 9 fois celui de la Terre, c'est la seconde masse après Jupiter dans ce système.

     Elle est un peu plus aplatie aux pôles et plus renflée à l'équateur que les autres géantes gazeuses. Sa masse volumique moyenne est inférieure à celle de l'eau et l'atmosphère est composée d'hydrogène, un gaz léger, en fait le plus léger il me semble.
     C'est la moins dense des planètes.
     La haute atmosphère est composée à 93% de dihydrogène, les nuages les plus hauts contiennent des cristaux d'ammoniac et les plus bas du sulfure d'ammonium, par contre c'est une planète pauvre en hélium.

(Photo Internet - La planète Saturne)

     Elle a une structure interne comparable à celle de Jupiter avec un noyau rocheux contenant des silicates de fer, entouré d'une couche d'hydrogène métallique et d'hydrogène liquide. La température interne est très élevée, c'est en partie dû à un effet de compression gravitationnelle et aussi en partie aux gouttes d'hélium qui tombent sur l'hydrogène émettant une friction qui dégage une forte chaleur.

(Photo Internet - Le noyau de Saturne)

     Comme sur Jupiter cette atmosphère est organisée en bandes parallèles plus larges vers l'équateur, on y décèle des ovales persistants et une grande tache blanche éphémère, une sorte de tempête qui revient selon un algorithme*  qui lui est particulier.

     C'est la seule planète du Système Solaire à  posséder un vortex * polaire chaud.

(Photo Internet - Nuage polaire de Saturne)

    Cette atmosphère subit une rotation différentielle avec des "périodes" qui lui sont propres.

     1) une période de 10 h 39 min sur la zone équatoriale
     2) une période de 10 h 39 min sur les autres zones
     3) une période d'émission radio de 10 h 39 min et 22,4 sec
    Cette période d'émission radio a été mesurée par la sonde Voyager avant son approche et lors de son approche elle est passée à 10 h 42 min et 45 sec. On a pas d'explication pour cette différence de mesure. Elle serait peut-être due aux mouvements du disque de plasma entourant Saturne et aux geysers de la Lune Encelade (supposition avancée ces derniers temps)

      Les anneaux de Saturne sont un des spectacles les plus magiques de notre Système Solaire.
      Ils sont brillants et peuvent être vus avec des petites lunettes.
     On peut y voir des collisions, des vagues et des accumulations de matières.

(Photo Internet - Les anneaux de Saturne)

     Ces anneaux sont tellement passionnants et tellement exceptionnels que ce sera le numéro deux.

*Algorithme : c'est un calcul constitué  d'une suite d'opérations.

*Vortex : c'est un tourbillon creux qui se forme dans un fluide en écoulement.

    Jupiter,  la planète géante. (2)

(Photo Internet - L'atmosphère de Jupiter)

      La haute atmosphère de Jupiter est composée à 93% d'hydrogène, d'hélium et de divers autres composants chimiques.

      La couche externe de la haute atmosphère contient des cristaux d'ammoniac.

(Photos Internet - Des photos de l'atmosphère de Jupiter)

     Jupiter est plus massive que toutes les autres planète de notre système solaire.

      Son diamètre est 11 fois plus grand que celui de la Terre, mais sa densité est seulement de 1/4 de notre planète.

      Cette masse imposante a (et a eu) une influence gravitationnelle sur l'évolution du Système Solaire.  Les comètes de courte durée sont  toujours situées près de cette grosse planète et les lacunes de Kirkwood  de la ceinture d'astéroïdes peuvent presque toutes lui être imputées.

      Jupiter "rayonne" bien plus d'énergie qu'elle n'en reçoit du Soleil. Le rayonnement additionnel est généré par le mécanisme de Kelvin-Helmholtz, une contraction adiabatique* qui oblige la planète à rétrécir de 2cm/an.. Lorsque Jupiter s'est formée elle était bien plus chaude et son diamètre 2 fois plus grand.

      Les connaissances sur la composition planétaire sont assez spéculatives et reposent sur des mesures indirectes.
      Voici deux suppositions:
          - elle aurait une surface solide avec une densité en augmentation en allant vers le centre?
          - elle aurait un petit noyau rocheux entouré d'hydrogène en phase métallique?
     Ces 2 suppositions nous laisseraient voir la même apparence.

     Jupiter est très faiblement inclinée ce qui provoque d'énormes mouvements de convection à l'intérieur des couches liquides, responsables des bouleversements importants de son atmosphère.

      L'atmosphère comporte 3 couches distinctes.
          - la plus interne (100km) avec des nuages de glace d'ammoniac. Elle subit une rotation différentielle (5 minutes de plus aux pôles qu'à l'équateur)
         - la couche intermédiaire (120km) avec des nuages d'hydrogenosulfure d'amonium.
         - et la dernière (150km) avec des nuages d'eau et de glace. Elle varie d'année en année en largeur, en couleur et en intensité.

(Photos Internet - La tache rouge)

      La grande tache rouge est une tempête anticyclonique persistante, de forme ovale, elle serait égale à environ 3 fois la Terre.
      Sur une planète géante gazeuse, il est inhabituel de voir des tempêtes de ce genre.

      Sur Jupiter, les ovales blancs  sont des zones de vents froids et les ovales plus sombres sont des zones de vents plus chauds.

(Photo Internet - Zones plus froides et zones plus chaudes)

      Cette grande tache rouge a sa propre période rotation. Elle est toujours située à la même distance de l'équateur et depuis qu'elle a été découverte, elle a fait plusieurs fois le tour de Jupiter.
      Depuis 2000, les astronomes observent une autre tache qui est en train de se former.

       L'influence gravitationnelle de Jupiter a sans aucun doute modelé le Système Solaire. C'est elle qui reçoit  le plus d'impacts de comètes à cause de "son puits gravitationnel". les savants lui donne le surnom de "aspirateur du Système Solaire".

     A l'œil nu Jupiter ressemble à une étoile blanche. Avec un petit télescope on arrive à voir la tache rouge et bien d'autres détails comme les 4 petits points blancs de ses satellites (les lunes galiléennes) étant donné qu'ils tournent très vite autour de leur planète, on arrive à les suivre et lorsque nos yeux sont habitués à l'obscurité on peut distinguer les bandes nuageuses et l'aplanissement (sa rotation est rapide : 10h)

(Photo Internet - Des satellites de Jupiter)

      En 2007, 63 satellites étaient recensés.
           - les grands satellites, les "lunes galiléennes" : Io, Europe, Ganymède et Callisto.
           - les autres, nettement plus petits et aussi moins réguliers sont classés en plusieurs groupes qu'il serait fastidieux de citer. En plus de toutes ces "lunes" il y a aussi des astéroïdes connus sous le nom "d'astéroïdes troyens".

      A partir de 1973, des sondes spatiales ont survolé Jupiter. Les premières (Pioneer) ont permis de constater que les champs  électromagnétiques étaient bien plus importants que prévus.

(Photo Internet - La sonde Pioneer)

      Les suivantes (Voyager) ont complété l'étude des "lunes", de l'atmosphère de la planète et confirmé que la grande tache rouge était bien d'origine anticyclonique.

(Photo Internet - La sonde Voyager)

       Puis,"Cassini" en 2000, qui était partie pour Saturne, a envoyé de belles images de haute résolution.

(Photo Internet - La sonde Cassini)

       Enfin, la dernière, en août 2007 (New Horizon) envolée vers Pluton a photographié des dégagements de plasma sur les volcans de Io. 

(Photo Internet - La sonde New Horizon)

*Adiabatique : processus ou phénomène associant 2 parties physiques, chimiques ou biologique qui n'échangent pas de chaleur entre elles.

(Petite animation de Jupiter)

                        Jupiter, la planète géante. (1)

(Source Internet - Jupiter la planète géante)

      C'est une planète gazeuse, la plus grosse du Système Solaire, c'est la cinquième  en partant du Soleil.

     Elle est visible à l'œil nu dans le ciel nocturne.

     Comme sur toutes les planètes gazeuses, elle est parcourue par des vents violents (600 km/h).

      Elle est l'objet d'observations toutes particulières depuis la découverte d'une impressionnante tache rouge (17ème) qui serait (pense-t-on)  une zone de surpression.

(Source Internet - La tache rouge en fausses couleurs)

     Lorsque Galilée l'a observée en 1610, il a découvert qu'elle avait quatre satellites ce qui a confirmé la théorie héliocentrique, mais il a  subi  une sérieuse opposition et des représailles de la part de l'Inquisition.

(Source Internet - Les 4 lunes galiléennes)

    Un peu plus tard Cassini a remarqué des bandes de différentes couleurs, il a noté la forme un peu allongée de Jupiter (un peu aplatie aux pôles, oblongue). Il est arrivé à calculer sa période de rotation et il  vu que l'atmosphère y subissait une rotation différentielle.

     La fameuse tache rouge observée depuis le milieu du 17ème siècle a longtemps été contestée, perdue à plusieurs reprises, puis retrouvée.
     Elle était incontestablement présente en 1878, puis elle s'est estompée au 20ème. (Vous aurez l'explication dans un des prochains textes)

                             (Source amitiés - La tache rouge)

     Cassini et Borelli ont réalisé des éphémérides des "lune galiléennes"  parce que ces 4 satellites ont une régularité sans faille.
     On peut déterminer exactement l'heure à laquelle l'observation  a été effectuée  en se servant des éclipses avec leur planète .

     Cette technique a quelques temps été utilisée pour déterminer la longitude en mer.

     Quelques informations sur Jupiter :

     - Un cinquième satellite a été découvert par Edward Barnard (1892) depuis l'observatoire de Lick en Californie.

    - Voyager1, en 1979,  a découvert 8 autres satellites.

(Source  Internet -  Jupiter  vue par Voyager)

     - C'est Rupert Wildt qui a identifié (1832) les bandes d'absorption d'ammoniaque et de méthane dans le spectre de Jupiter.

     - Durant plusieurs décennies, 3 phénomènes anticycloniques de forme ovale ont été observés de façon distincte,  puis 2 de ces ovales ont été absorbés par le 3ème (en 2000 : Oval BA)

     - En 1955, Burke et Frankln ont détecté des signaux en provenance de Jupiter. La période de ces signaux correspondait à celle de la rotation de la planète et durait quelques secondes.

(Source Internet - Impact de la Comète Shoemaker-Levy9)

     - En 1994, des fragments de la comète de Shoemaker-Levy 9 sont entrés en collision avec la partie Sud de Jupiter et ont permis de faire des observations suivies par les astronomes du monde entier.