Planètes à anneaux: lesquelles se trouvent dans le système solaire?
Les planètes existent dans une grande variété de tailles, de compositions et de couleurs et elles peuvent même parfois porter des anneaux. Mais d'où viennent ces anneaux ? Quelles sont les planètes dites annulaires? Voilà autant de questions qui vous passionnent certainement et qui trouveront réponses dans la suite de cet article sur les planètes avec anneaux.
Et, si vous n’avez jamais eu l’occasion de les voir de vos propres yeux, trouvez un ami qui possède un télescope et demandez-lui de voir Saturne ou Jupiter, c’est une expérience astronomique incroyable!
Planètes à anneaux: découvrez toutes ces planètes
Les anneaux planétaires du système solaire se trouvent autour des planètes gazeuses Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune et bien entendu, comme nous allons le voir à présent, chacune d’entre-elles a ses propres caractéristiques.
Saturne: la plus importante planète à anneaux
Les anneaux de Saturne sont des anneaux planétaires qui entourent la planète Saturne. Ils sont composés de milliards de petits objets, dont la taille varie du micromètre au mètre, qui orbitent autour de la planète dans son plan équatorial et sont organisés en anneau plat. Comme pour la Terre, l’axe de rotation de Saturne est incliné par rapport au plan orbital, les anneaux sont également inclinés. Les anneaux commencent à une hauteur d’environ 6600 km de la surface de Saturne et s’étendent jusqu’à 120000 km, soit un peu moins d’un tiers de la distance Terre-Lune.
Suite à l’exploration rapprochée par la sonde spatiale Cassini-Huygens, leur épaisseur a été mesurée à une moyenne d’environ 10 m et ils sont donc extrêmement fins. D’autre part, les anneaux ne sont pas complètement plats, dans certaines zones les particules sont épaissies en structures qui s’étendent sur 3 à 5 km au-dessus et au-dessous du plan des anneaux, projetant ainsi de longues ombres à des moments particuliers de l’inclinaison par rapport au soleil.
Ils ont été découverts par Huygens en 1655. Galilée avait déjà remarqué que Saturne avait des protubérances sur ses côtés, mais la faible puissance de son télescope ne lui permettait pas de distinguer clairement leur forme. Les anneaux sont divisés en sept bandes, séparées par des divisions presque vides. L’organisation en bandes et en divisions résulte d’une dynamique complexe qui n’est pas encore bien comprise, mais dans laquelle les satellites dits « bergers », des lunes de Saturne qui orbitent à l’intérieur ou immédiatement à l’extérieur de l’anneau, jouent certainement un rôle. L’origine des anneaux est inconnue.
Jupiter: est-ce vraiment une planète à anneaux?
Les anneaux de Jupiter sont les constituants d’un faible système d’anneaux planétaires autour de Jupiter.
Sa première observation a été rendu possible en 1979 par la sonde Voyager 1. Le système d’anneaux a été analysé plus en détail dans les années 1990 par la sonde Galileo et, plus tard, par le télescope spatial Hubble et de plus grands télescopes terrestres. Le système d’anneaux de Jupiter est principalement constitué de poussières, probablement des silicates.
Il est divisé en quatre parties principales : un tore dense de particules appelé anneau de halo, une bande relativement brillante mais exceptionnellement fine appelée anneau principal, et deux bandes extérieures plus faibles appelées anneaux de Gossamer (gaze), nommées d’après les satellites dont le matériau de surface a donné naissance à ces anneaux: Amalthée (anneau de Gossamer d’Amalthée) et Thèbes (anneau de Gossamer de Thèbes).
L’anneau principal et l’anneau de halo sont constitués de poussières provenant des satellites Metis et Adrastea et éjectées dans l’espace à la suite de violents impacts de météorites. Les images obtenues en février et mars 2007 par la mission New Horizons ont également montré que l’anneau principal possède une structure riche et très fine et certains astronomes se posent même la question si on peut véritablement parler de planètes à anneaux…
Uranus: la planète aux anneaux bleus
Uranus possède deux systèmes d’anneaux, l’un interne et l’autre externe. Au total, Uranus possède 13 anneaux distincts, dont 11 se trouvent dans le système interne et 2 dans le système externe.
La sonde spatiale Voyager 2 a photographié le système d’anneaux interne en 1986.
Le système d’anneaux extérieurs se compose de deux anneaux découverts en 2005 grâce à l’analyse d’images prises par le télescope spatial Hubble en orbite.
Les anneaux se trouvent dans le plan de l’équateur d’Uranus, perpendiculaire à l’orbite de la planète par rapport au Soleil. Ils sont formés d’un matériau fin et bleu sombre, probablement constitué principalement de poussière et non de glace comme les anneaux de Saturne, ce qui explique leur faible luminosité.
Le système d’anneaux intérieurs a été découvert le 10 mars 1977 par Douglas J. L.Elliot, Edward W. Dunham et Mink, James L., à l’observatoire de Kuiper.
Neptune: la planète la plus éloignée du système solaire
Les anneaux de Neptune sont très ténus et présentent des interruptions qui les rendent difficiles à étudier depuis la Terre. Dans un premier temps, les observations des télescopes terrestres utilisant la technique des occultations stellaires ont suggéré qu’au lieu d’anneaux, il y avait des arcs, au moins trois, autour de la planète.
La survie de ces arcs nécessitait cependant l’existence d’au moins six satellites bergers ou la présence d’un autre satellite, comme Néréide, placé sur une orbite très inclinée et excentrique.
Voyager 2 a mis en évidence le nombre et la structure des anneaux. Les deux plus grands anneaux sont 1989 N1R, le plus externe, et 1989 N2R. L’anneau externe 1989 N1R est constitué d’une structure unique sur laquelle se superposent trois zones plus denses, les arcs détectés par les occultations stellaires.
La différence entre les arcs et les anneaux est que les premiers laissent passer 90 à 96% du rayonnement incident alors que les seconds en laissent passer 98 à 99%. L’autre anneau 1989 N2R est constitué de 40% de poussières et laisse passer 90% de la lumière incidente.
Outre ces deux anneaux principaux, Voyager 2 en a découvert deux autres, beaucoup moins lumineux que les deux précédents. Il est intéressant de noter que l’un des anneaux de Neptune semble être enroulé sur lui-même, comme cela se produit également dans le système d’anneaux de Saturne.
Les relevés de Voyager 2 suggèrent l’existence d’un disque de poussière qui remplit l’ensemble du système neptunien. On estime que le contenu total en poussière du système d’anneaux est environ 100 fois supérieur à celui de Jupiter.
Planètes à anneaux: pourquoi certaines planètes ont-elles cette particularité?
Tout d’abord, il faut bien savoir qu’il n’existe pas de théorie absolue expliquant la formation des planètes à anneaux. Depuis la découverte de Galilée au XVIIe siècle, personne n’a vraiment réussi à élucider leur origine.
Parmi les explications les plus plausibles, on trouve des restes de nébuleuses, des lunes détruites ou des fragments d’autres planètes. Ils pourraient être le résultat d’un jeu complexe de forces gravitationnelles, de collisions et d’autres événements astronomiques. Ils pourraient également provenir de fragments d’anciennes lunes (c’est-à-dire de satellites naturels) qui ont été détruites en s’approchant trop près de leur planète, ou encore d’une autre petite planète du système solaire qui est passée trop près de l’une des quatre planètes et qui s’est brisée pour se retrouver projetée sous la forme d’anneaux.
Mais alors, pourquoi certaines planètes du système solaire ont-elles des anneaux alors que d’autres n’en ont pas?
Là encore, il n’y a pas de réponse officielle à cette question, mais on suppose que la cause est liée à la taille de Saturne, Jupiter, Neptune et Uranus. En effet, en raison de leur forte densité, ces planètes à anneaux attireraient davantage de débris et seraient donc plus susceptibles de former ces fameux anneaux. Certains chercheurs pensent aussi que des anneaux pourraient même apparaître autour de la planète Terre!
Anneau planétaire: voici de quoi il est fait
Ils sont principalement constitués de poussières, de roches et de glaces de taille variable et de composition non uniforme. La diversité de composition se retrouve non seulement entre les différentes planètes à anneaux, mais aussi entre les différents anneaux d’une même planète et même à l’intérieur d’un même anneau.
Les anneaux de Saturne, par exemple, mesurent environ 400 000 kilomètres de large (la distance entre la Terre et la Lune !) et seulement 100 mètres d’épaisseur. Ils sont composés de « particules » trop petites pour être vues à la taille d’un bus. Les scientifiques pensent qu’il s’agit de glace ou de roches recouvertes de glace.
En réalité, les matériaux qui composent les anneaux peuvent changer au fil du temps et les scientifiques continuent de découvrir de nouvelles formes d’activité qui influencent le mouvement des matériaux à l’intérieur, à l’extérieur et à l’intérieur des anneaux. Cette dynamique est le résultat d’une série complexe de processus physiques et affecte leur structure et leur évolution.
Enfin, il faut savoir que les anneaux ne sont pas des unités en soi mais un effet d’optique résultant de la mise en place de millions de particules de poussière, de roche et de glace.
L’impression que ces éléments se rassemblent pour former un anneau fixe et continu est donnée par l’orbite. Et c’est que ces éléments orbitent continuellement sous l’action de la gravité de Saturne.
