Saturne est très certainement l’une des planètes les plus emblématiques du Système solaire. Étudiée depuis de très nombreuses années, la géante gazeuse conserve encore des mystères qui ne demandent qu’à être élucidés. Si ses anneaux font partie de ses caractéristiques principales, une équipe américano-britannique montre toutefois que ceux-ci sont en train de disparaître à grande vitesse (à l’échelle astronomique). D’ici 100 millions d’années, les anneaux pourraient s’être désintégrés et être tombés à la surface de la planète.
La découverte a été faite sur la base des observations des sondes Voyager 1 et 2 de la NASA, qui avaient survolé Saturne alors qu’elles se dirigeaient vers le Système solaire externe en novembre 1980 et en août 1981, respectivement.
La combinaison de leurs observations avec celles de Cassini, au cours desquelles la sonde a analysé le matériau tombant des anneaux de Saturne sur la planète, a permis aux astronomes de calculer exactement la vitesse à laquelle les anneaux se désintègrent. Les résultats ont été publiés dans la revue Icarus.
Le taux s’avère être aussi rapide que le taux maximum dans la plage initialement prévue par Voyager. « Nous estimons que cette « pluie d’anneau » draine des anneaux de Saturne, en une demi-heure, une quantité d’eau pouvant remplir une piscine olympique » déclare James O’Donoghue, planétologue au Goddard Space Flight Center de la NASA.
« De ce seul fait, tout le système d’anneaux aura disparu dans 300 millions d’années. Mais en ajoutant à cela le matériau d’anneau mesuré par Cassini et détecté comme tombant dans l’équateur de Saturne, les anneaux ont moins de 100 millions d’années à vivre. C’est relativement court, comparé à l’âge de plus de 4 milliards d’années de Saturne ».
Des indices de pluie annulaire ont été découverts pour la première fois lors de curieux phénomènes observés par les sondes Voyager. Les instruments ont détecté des changements étranges dans l’ionosphère de Saturne, des variations de densité dans les anneaux eux-mêmes et trois bandes sombres entourant Saturne aux latitudes nord.
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Initialement, les scientifiques n’avaient trouvé aucune corrélation entre ces phénomènes. Cependant, un article de 1986 proposait que ces bandes sombres soient causées par des particules de glace provenant des anneaux de Saturne, chargées par le Soleil ou par des champs de plasma et entraînant les lignes de champ magnétique de la planète.
Dans cette vidéo, les chercheurs présentent leurs résultats concernant la désintégration des anneaux de Saturne :
En ce qui concerne les changements ionosphériques, ceux-ci sont également liés à la pluie annulaire. Les particules chargées interagissent chimiquement avec l’ionosphère de Saturne, produisant des cations trihydrogènes à longue durée de vie qui brillent dans l’infrarouge. L’équipe a pu voir ces bandes infrarouges rougeoyantes sur Saturne et les faire correspondre au taux de précipitations estimé.
La recherche a également fourni des preuves pour résoudre un autre mystère : quand et comment les anneaux de Saturne sont-ils apparus. Ont-ils été formés avec la planète, ou sont-ils arrivés plus tard ?
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Les preuves obtenues par Cassini indiquaient d’anciens anneaux, alors que le Système solaire se formait encore. Mais avant cela, les scientifiques avaient pensé que les anneaux n’avaient peut-être que 100 millions d’années, probablement créés par une collision entre une lune et une comète, ou entre les lunes de Saturne, ce qui avait entraîné la formation de débris capturés dans les anneaux par la la gravité de la planète.
Selon l’équipe de recherche, le taux de décomposition de l’anneau est plus conforme à l’hypothèse antérieure, à savoir un âge d’environ 100 millions d’années, car c’est le temps nécessaire à l’anneau C de la planète pour devenir aussi mince qu’il est, en supposant qu’il était autrefois aussi dense que l’anneau B. À savoir que l’anneau A est le plus éloigné, et l’anneau C le plus proche de la planète. Entre les deux, l’anneau B est plus large et plus dense.
Jupiter, Uranus et Neptune ont toutes des anneaux qui semblent être plus stables. Les modèles suggèrent que les anneaux d’Uranus ont au maximum 600 millions d’années, ce qui signifie qu’elle pourrait avoir une dynamique très différente de celle de Saturne. Les anneaux de Neptune semblent également relativement jeunes.
