Une nouvelle étude révèle à quel point nous sommes chanceux d’être témoins des incroyables anneaux de Saturne : ScienceAlert

Les anneaux de Saturne sont l’un des joyaux du système solaire, mais leur temps semble court et leur existence n’est pas éternelle.

Nouvelle étude Ils ont montré que les anneaux avaient entre 400 et 100 millions d’années, soit une fraction de l’âge du système solaire. Cela signifie que nous avons la chance de vivre à une époque où les planètes géantes ont leurs propres beaux anneaux. La recherche a également révélé qu’ils pourraient disparaître dans 100 millions d’années.

Les anneaux ont été observés pour la première fois en 1610 par l’astronome Galileo Galilei qui, en raison de la résolution limitée de ses télescopes, les a initialement décrits comme deux planètes plus petites de chaque côté du corps principal de Saturne, semblant être en contact physique avec lui.

En 1659, l’astronome néerlandais Christiaan Huygens publia Systema Saturniumétant le premier à le décrire comme un système d’anneaux minces et plats qui ne touche pas les planètes.

Il montre également comment leur apparence change, vue de la Terre, lorsque les deux planètes tournent autour du soleil et pourquoi elles semblent disparaître à certains moments. En effet, la géométrie de leur vision nous permet de les voir sur Terre à intervalles réguliers.

Les anneaux peuvent être vus par n’importe qui avec des jumelles appropriées ou un modeste télescope d’arrière-cour. Se fondant en blanc sur la sphère jaune pâle de Saturne, les anneaux sont presque entièrement constitués de milliards de particules de glace d’eau, qui brillent à travers la diffusion de la lumière du soleil.

Au milieu de ce matériau glacé se trouve un dépôt de matière sombre et poussiéreuse. En sciences spatiales, le terme “poussière” fait généralement référence à petits détails De matériau rocheux, minéral ou riche en carbone qui semble plus foncé que la glace. Ils sont aussi collectivement appelés micrométéorites. Ces grains pénètrent dans le système solaire.

De temps en temps, vous pouvez les voir entrer dans l’atmosphère terrestre la nuit sous forme d’éclairs. Le champ gravitationnel de la planète a pour effet de grossir ou de concentrer la “goutte” de la poussière de la planète.

Au fil du temps, ces chutes ont augmenté la masse de la planète et modifié sa composition chimique. Saturne est une géante gazeuse d’un diamètre d’environ 60 000 km, soit environ 9,5 fois celui de la Terre et environ 95 fois sa masse. C’est-à-dire qu’il possède un très grand “puits gravitationnel” (un champ gravitationnel entourant les objets dans l’espace) et dirige très efficacement les grains de poussière vers Saturne.

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Les anneaux s’étendent d’environ 2 000 kilomètres au-dessus des sommets des nuages ​​de Saturne à environ 80 000 kilomètres, occupant une énorme quantité d’espace. Lorsque la poussière qui tombe le traverse, elle peut entrer en collision avec des particules de glace dans l’anneau. Au fil du temps, la poussière assombrit progressivement les cernes et augmente leur masse.

Cassini-Huygens est un vaisseau spatial robotique lancé en 1997. Il a atteint Saturne en 2004 et est entré en orbite autour de la planète, où il restera jusqu’à la fin de la mission en 2017. Analyseur de poussière cosmique (CDA).

En utilisant les données du CDA, les auteurs du nouvel article ont comparé la population actuelle de poussière dans l’espace autour de Saturne avec la masse estimée de matériau poussiéreux sombre dans les anneaux. Ils ont découvert que les anneaux n’avaient pas plus de 400 millions d’années et pourraient avoir jusqu’à 100 millions d’années. Cela peut sembler sur une longue échelle de temps, mais c’est moins d’un dixième des 4,5 milliards d’années du système solaire.

Cela signifie également que les anneaux ne se sont pas formés en même temps que Saturne ou toute autre planète. Ils sont, en termes cosmiques, un ajout récent au système solaire. Pendant plus de 90% de l’existence de Saturne, ils n’ont pas existé.

Étoile de la mort

Cela conduit à un autre mystère : comment les anneaux se sont-ils formés en premier, étant donné que toutes les principales planètes et lunes du système solaire se sont formées bien plus tôt ? La masse totale des anneaux est d’environ la moitié de celle de l’une des plus petites lunes glacées de Saturne, dont beaucoup présentent des caractéristiques d’impact massives sur leurs surfaces.

Un en particulier, Petite Lune mimessurnommée l’étoile de la mort, sa surface est un cratère d’impact de 130 kilomètres de large appelé Herschel.

Ce n’est en aucun cas le plus grand cratère du système solaire. Cependant, Mimas ne mesure qu’environ 400 kilomètres de diamètre, il n’aurait donc pas fallu beaucoup d’énergie pour que cet impact oblitère la lune. Mimas est composé de glace d’eau, tout comme les anneaux, il est donc possible que les anneaux se soient formés à partir d’un impact aussi puissant.

anneau de pluie

Quelle que soit sa forme, l’avenir des anneaux de Saturne ne fait aucun doute. L’impact des grains de poussière sur les particules de glace se produit à des vitesses très élevées, séparant de petits morceaux de glace et de poussière de leurs particules mères.

Les rayons ultraviolets du soleil provoquent la charge électrique de ces pièces effet photoélectrique. Comme la Terre, Saturne a un champ magnétique, et une fois chargés, ces minuscules morceaux de glace sont libérés du système d’anneaux et piégés par le champ magnétique de la planète.

En coordination avec la gravité de la planète géante, ils sont ensuite dirigés dans l’atmosphère de Saturne. Cette “pluie circulaire” a été observée pour la première fois de loin par les engins spatiaux Voyager 1 et Voyager 2 lors de leurs brefs vols au-dessus de Saturne au début des années 1980.

dans les derniers jours Papier de 2018 Les scientifiques ont utilisé des décomptes de poussière, encore une fois du CDA, alors que Cassini volait entre les anneaux et les sommets des nuages ​​de Saturne, pour voir combien de glace et de poussière avaient été perdues des anneaux au fil du temps. L’étude montre qu’environ une collection d’anneaux de taille olympique est perdue dans l’atmosphère de Saturne toutes les demi-heures.

Ce débit a été utilisé pour estimer que, compte tenu de leur masse actuelle, les anneaux disparaîtront probablement dans moins de 100 millions d’années. Ce bel anneau a une histoire mouvementée, et à moins qu’il ne soit renouvelé d’une manière ou d’une autre, il sera dévoré par Saturne.

Gareth DorienChercheur postdoctoral en sciences spatiales, Université de Birmingham

Cet article a été republié de Conversation Sous licence Creative Commons. Lire Article original.