Saturne

Saturne orbite autour du Soleil à une distance moyenne de 9,5 unités astronomiques, soit 1,4 milliards de kilomètres. Deuxième planète par la taille avec un diamètre de 121 000 kilomètres, elle est surtout connue pour ses magnifiques anneaux.
Tout comme Jupiter, elle tourne très vite sur elle-même, en une dizaine d’heures, et est essentiellement constituée d’hydrogène et d’hélium, comme le prouve sa très faible densité de seulement 0,69 fois celle de l’eau.
La planète a été étudiée en détail par quatre sondes : Pioneer 11 en 1979, Voyager 1 en 1980, Voyager 2 en 1981 et surtout Cassini-Huygens entre 2004 et 2017.
Celles-ci ont révélé la complexité des anneaux et ont apporté des images à haute résolution de la surface visible de Saturne. Cette dernière s’est révélée beaucoup moins colorée que celle de Jupiter, avec néanmoins des bandes jaunâtres parallèles à l’équateur et quelques taches blanches.

Titan

Le plus grand satellite de Saturne, Titan, fut découvert par l’astronome hollandais Christiaan Huygens en 1655. Son diamètre est de 5150 kilomètres, ce qui en fait le deuxième plus gros satellite du système solaire, juste après Ganymède, et le place même devant Mercure et Pluton.
Sa révolution autour de Saturne et sa rotation ont une période identique, d’une valeur de 15 jours et 23 heures terrestres. Titan présente donc toujours la même face à Saturne, comme notre propre Lune.

L’atmosphère de Titan

Les premières images rapprochées de Titan furent obtenues par la sonde Voyager 1 en 1980. Elles révélèrent une atmosphère orangée, uniforme et impénétrable, en raison de couches stratosphériques opaques à la lumière visible.
L’analyse spectrale a montré que cette atmosphère est principalement composée d’azote (comme la Terre), avec quelques pour cent de méthane et d’argon.
On trouve également des traces d’autres composés comme par exemple l’éthane, le cyanure d’hydrogène ou le monoxyde de carbone, sous forme de gaz ou d’aérosols (de minuscules particules solides). Ces composés se forment probablement à partir du méthane de la haute atmosphère et pourraient donner lieu à des brouillards épais et à des précipitations.
Notons encore que la surface de Titan présente une température de -178 degrés Celsius et une pression de 1,5 bars.

La surface de Titan

Il est possible d’étudier la surface de Titan en l’observant dans certaines longueurs d’onde du domaine infrarouge où l’atmosphère est transparente. C’est par cette méthode que le télescope spatial a pu obtenir des premières images en 1994 et mettre en évidence une région brillante d’une taille d’environ 4000 kilomètres baptisée Xanadu.
Mais c’est bien sûr avec l’arrivée de la sonde Cassini en 2004 qu’une étude approfondie a commencé. Survol après survol, la sonde est en train de construire une image de plus en plus précise de la surface de Titan.
Elle a ainsi confirmé l’existence d’une région plus brillante, mais aussi révélé de nombreuses nouvelles structures .

Les sattelites de Saturne

La planète Saturne est entourée d’au moins 82 satellites.
Le plus intéressant est Titan, avec un diamètre de 5150 kilomètres. On trouve également six satellites de diamètres intermédiaires, entre 400 et 1500 kilomètres : Mimas, Encelade, Téthys, Dioné, Rhéa et Japet, dans l’ordre des distances croissantes à Saturne.
Il a aussi d’autres satellites plus petits qui sont généralement soit des astéroïdes capturés, soit des résidus d’impacts ou de collisions.

Mimas et Téthys

Les satellites Mimas et Téthys sont tous deux très cratérisés. En particulier, on observe sur Mimas un énorme cratère d’impact dont le diamètre est le tiers du diamètre de la planète.

Encelade

Encelade, au contraire, présente de grandes régions recouvertes de glace très pure et pratiquement dépourvues de cratères, ce qui indique une activité géologique récente, probablement il y a moins de 100 millions d’années. Cette activité est vraisemblablement due à des forces de marée engendrées par les interactions gravitationnelles entre Encelade, Dioné et Saturne, une situation similaire à celle d’Io autour de Jupiter.

Dioné, Rhéa et Japet

Dioné, Rhéa et Japet ont en commun d’avoir des hémisphères très dissimilaires. Les satellites Dioné et Rhéa ont tous les deux un hémisphère semé de cratères et un hémisphère plus lisse recouvert de traînées brillantes d’origine encore inconnue. La différence est encore plus marquée pour Japet qui possède un hémisphère très sombre et un hémisphère très réfléchissant.
Dans ce dernier cas, les planétologues pensent que l’hémisphère sombre est dû à la proximité d’un autre satellite, Phoebé.
Cet ancien astéroïde capturé par Saturne est composé de matière très sombre qui s’échappe peu à peu vers l’extérieur et vient en particulier recouvrir l’un des hémisphères de Japet.