L'âge des anneaux de Saturne remis en question 🪐

Une étude récente, publiée dans Nature Geoscience le 16 décembre 2024, révèle que les anneaux de Saturne pourraient être bien plus anciens qu'on ne le pensait. Une nouvelle découverte, réalisée à l'Université des sciences de Tokyo et à l'Institut de physique du globe de Paris, bouleverse notre vision de l'histoire de cette planète aux célèbres anneaux.


Le Dr Ryuki HYODO, Chief Scientific Officer (CSO) chez SpaceData Inc. et affilié à l'Institut de physique du globe de Paris (IPGP) ainsi qu'à Science Tokyo (Université de Tokyo), en collaboration avec le Dr Gustavo MADEIRA de l'IPGP et de l'Université Paris Cité, ainsi que le Dr Hidenori GENDA de Science Tokyo, a démontré que la formation des anneaux de Saturne pourrait être bien antérieure à ce que l'on pensait.

Leur apparence jeune, brillante et riche en glace d'eau, ne serait qu'une illusion. Cette étude, publiée dans la revue internationale Nature Geoscience, remet en question les hypothèses traditionnelles grâce à des modèles théoriques et des simulations numériques.

Pour la première fois, l'équipe a prouvé que les anneaux de Saturne sont hautement résistants à la contamination par des micrométéorites exogènes. Ce mécanisme de "nettoyage" thermodynamique expliquerait leur apparence "jeune", tout en indiquant qu'ils pourraient en réalité dater de la formation du Système solaire, il y a environ 4,5 milliards d'années. Ces découvertes bouleversent l'idée dominante selon laquelle les anneaux de Saturne seraient relativement récents, âgés de seulement 400 millions d'années.

Ce mécanisme, illustré ci-dessous, décrit comment les micrométéorites interagissent avec les anneaux de Saturne. Lorsqu'une micrométéorite percute les particules des anneaux à une vitesse de 20 km/s, l'impact extrêmement violent entraîne la vaporisation complète de la micrométéorite, formant un plasma chaud atteignant une température d'environ 10 000 degrés Celsius.

Ce matériau ionisé est ensuite rapidement évacué sous l'effet du champ magnétique de Saturne, soit en étant attiré vers la planète elle-même, soit en étant expulsé à l'extérieur des anneaux. Ce processus contribue à maintenir la pureté et la brillance des anneaux en empêchant l'accumulation de matières étrangères.


Le bombardement par des micrométéorites est constitué de minuscules particules de poussière, principalement composées de carbone et de silicates, qui proviennent de l'extérieur du système saturnien, notamment de la ceinture de Kuiper. On pensait autrefois que ces particules s'accumulaient progressivement sur des objets célestes, y compris les anneaux de Saturne, entraînant leur assombrissement et une augmentation des composants non glacés.

Cependant, les observations de la sonde Cassini (NASA-ESA) ont révélé que les anneaux de Saturne sont composés à plus de 99 % de glace d'eau. Cette composition a conduit à des études dans les années 2010-2020, estimant leur âge à un maximum de 400 millions d'années en mesurant simplement le temps nécessaire pour que cette "poussière" s'accumule. Les travaux récents remettent en cause cette méthode.

L'étude révèle des mécanismes empêchant l'accumulation des micrométéorites sur les anneaux de Saturne. Ces mécanismes impliquent que les anneaux pourraient être aussi anciens que le Système solaire lui-même. Ces résultats soulignent que juger l'âge des anneaux d'après leur apparence peut être trompeur, modifiant ainsi considérablement notre compréhension de leur origine et de leur évolution.

Cette étude établit une nouvelle base pour repenser l'évolution des anneaux de Saturne et les processus de formation des systèmes d'anneaux autour d'autres planètes. Comprendre quand et comment ces structures gigantesques se sont formées pourrait enrichir notre compréhension de l'histoire du Système solaire, tout en fournissant des indices sur l'évolution de la Terre en une planète habitable.