Anneaux de Saturne
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Introduction

Les anneaux de Saturne

Les anneaux de Saturne sont les anneaux planétaires les plus importants du système solaire, situés autour de la géante gazeuse Saturne. Constitués d'innombrables particules de glace (La glace est de l'eau à l'état solide.) et de poussière dont la taille varie de quelques micromètres à quelques mètres, ils ont chacun une orbite (En mécanique céleste, une orbite est la trajectoire que dessine dans l'espace un corps autour d'un autre corps sous l'effet de la gravitation.) différente (En mathématiques, la différente est définie en théorie algébrique des nombres pour mesurer l'éventuel défaut de dualité d'une application définie...). Les anneaux forment un disque (Le mot disque est employé, aussi bien en géométrie que dans la vie courante, pour désigner une forme ronde et régulière, à l'image d'un palet — discus en latin.) dont le diamètre (Dans un cercle ou une sphère, le diamètre est un segment de droite passant par le centre et limité par les points du cercle ou de la sphère. Le diamètre est aussi la longueur de ce segment. Pour indiquer...) est de 400 000 km comportant plusieurs divisions de largeurs variées.

Invisibles de la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse croissantes. C'est la plus grande et la plus...) à l'œil nu, les anneaux de Saturne (Les anneaux de Saturne sont les anneaux planétaires les plus importants du système solaire, situés autour de la géante gazeuse Saturne. Constitués...) ont cependant une brillance suffisante pour être observés avec des jumelles (On désigne par le terme jumelles un dispositif optique binoculaire grossissant destiné à l'observation d'objets à distance, constitué de deux lunettes symétriques...).

Ils ont été découverts en 1610 par le savant italien Galilée (Galilée ou Galileo Galilei (né à Pise le 15 février 1564 et mort à Arcetri près de Florence, le 8 janvier 1642) est un physicien et astronome italien du XVIIe siècle, célèbre pour avoir jeté les fondements des sciences mécaniques...) grâce à une lunette astronomique (Une lunette astronomique est un instrument optique qui permet d'augmenter la taille apparente et la luminosité des objets du ciel lors de leur observation.) de sa conception. Celui-ci interpréta ce qu'il voyait comme de mystérieux appendices. Bénéficiant d'une meilleure lunette que Galilée, le Hollandais Christiaan Huygens va découvrir qu'il s'agit en fait d'un anneau entourant Saturne.

Observation

Du XVIIe au XIXe siècle

Galilée

Le savant italien Galilée est le premier à observer les anneaux de Saturne en 1610 à l'aide d'une lunette de sa fabrication, mais il n'arriva (Arriva est un groupe privé britannique spécialisé dans le transport public de voyageurs. Il exploite des services de bus et de trains, principalement en Grande-Bretagne, mais aussi...) pas à identifier leur forme. Il vit en ces « taches » « deux serviteurs aidant le vieux et lent Saturne à faire son chemin ». Il a également décrit Saturne comme ayant des « oreilles » ou des « anses ». En 1612, le plan des anneaux était orienté directement vers la Terre et les anneaux semblent disparaître. Mystifié, Galilée se demandait: « comment Saturne a avalé ses enfants ? », en faisant référence au dieu de la mythologie romaine Saturne, qui dévorait ses propres enfants pour les empêcher de le renverser. Lorsque les anneaux sont de nouveau visibles en 1613, Galilée est en pleine confusion.

Dans un dessin de 1666, Robert Hooke a noté les ombres (a et b) projetées par la planète (Une planète est un corps céleste orbitant autour du Soleil ou d'une autre étoile de l'Univers et possédant une masse suffisante pour que sa gravité la...) et les anneaux l'un sur l'autre.

En 1655, Christiaan Huygens est le premier à suggérer que Saturne est entouré d'un anneau. Avec un télescope (Un télescope, (du grec tele signifiant « loin » et skopein signifiant « regarder, voir »), est un instrument d'optique permettant d'augmenter la luminosité ainsi que la...) de qualité supérieure à celui de Galilée, Huygens observe la planète et écrit qu'« il [Saturne] est entouré par un anneau mince et plat qui ne touche nulle part la planète et qui est incliné sur l'écliptique ». Robert Hooke a également observé les anneaux et a noté les ombres projetées sur ces derniers.

En 1675, Giovanni Domenico Cassini (La mission Cassini-Huygens est une mission spatiale automatique réalisée en collaboration par le Jet Propulsion Laboratory (JPL), l'Agence spatiale européenne (ESA) et l'Agence spatiale italienne (ASI). Son objectif est...) découvre que l'anneau de Saturne est composé en fait d'un grand nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) d'anneaux concentriques séparés entre eux et émet l'hypothèse qu'ils sont constitués de cailloux s'entrechoquant. La plus grande des séparations, large de 4 800 km et située entre les anneaux A et B, sera baptisée par la suite « division de Cassini ».

En 1787, Pierre-Simon Laplace (Pierre-Simon Laplace, né le 23 mars 1749 à Beaumont-en-Auge (Calvados), mort le 5 mars 1827 à Paris, était un mathématicien, astronome et physicien français particulièrement célèbre par son...) suggère que les anneaux sont composés d'un grand nombre d'anneaux minces et solides. En 1859, James Clerk Maxwell recçoit le prix Adams en démontrant que les anneaux ne peuvent pas être solides car, dans ce cas, ils deviendraient instables et se briseraient. Il suggère que les anneaux sont composés de nombreuses petites particules, orbitant toutes de manière indépendante autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne à 31 espèces d'oiseaux qui, soit appartiennent au genre Accipiter,...) de Saturne. La théorie (Le mot théorie vient du mot grec theorein, qui signifie « contempler, observer, examiner ». Dans le langage courant, une théorie est une idée ou une connaissance spéculative, souvent basée sur...) de Maxwell fut vérifiée en 1895 grâce à des analyses spectroscopiques effectuées par James Edward Keeler depuis l'observatoire Lick.

XXe et XXIe siècles

Les anneaux de Saturne.

En 1980, le passage de la sonde (Une sonde spatiale est un vaisseau non habité envoyé par l'Homme pour explorer de plus près des objets du système solaire et, pour certaines, l'espace qui est au-delà. Cela couvre à la fois les mesures in situ (champs...) Voyager 1 (Voyager 1 est la première des deux sondes du programme Voyager lancées en 1977. Sa mission principale était d'étudier les planètes géantes Jupiter et Saturne. C'est la première sonde spatiale qui a fourni des...) près de Saturne montre des détails jusqu'alors invisibles de la Terre, tels les spokes.

En 2004, la sonde Cassini-Huygens (La mission Cassini-Huygens est une mission spatiale automatique réalisée en collaboration par le Jet Propulsion Laboratory (JPL), l'Agence spatiale européenne (ESA) et...) se place en orbite autour de Saturne. Elle apporte des précision sur les spokes et traversera les anneaux à plusieurs reprises.

En octobre 2009, grâce au télescope spatial (Un télescope spatial est un télescope placé au delà de l'atmosphère. Le télescope spatial présente l'avantage par rapport à son homologue...) Spitzer, des astronomes découvrent un nouvel anneau situé à l'intérieur de l'orbite de la lune (La Lune est l'unique satellite naturel de la Terre et le cinquième plus grand satellite du système solaire avec un diamètre de 3 474 km. La distance moyenne séparant la Terre de la Lune est de...) Phœbé, ne pouvant être mis en évidence qu'en infrarouge (Le rayonnement infrarouge (IR) est un rayonnement électromagnétique d'une longueur d'onde supérieure à celle de la lumière visible mais plus courte que celle des...) en raison de sa faible densité (La densité ou densité relative d'un corps est le rapport de sa masse volumique à la masse volumique d'un corps pris comme référence. Le corps de référence est l'eau pure à...). Cet anneau est particulièrement étendu avec une épaisseur égale à 20 fois le diamètre de Saturne : son bord intérieur se situe à environ 6 millions de kilomètres (Le mètre (symbole m, du grec metron, mesure) est l'unité de base de longueur du Système international. Il est défini comme la distance parcourue par la lumière dans le vide en...) de la surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois frontière physique, et est souvent abusivement...) de la planète tandis que son bord extérieur est situé à environ 12 millions de kilomètres. Ce dernier et l'anneau qui l'entoure sont probablement à l'origine de l'aspect particulier du satellite (Satellite peut faire référence à :) de Saturne Japet, qui présente une face noire et l'autre très blanche.

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