Les anneaux de Saturne sont beaucoup plus jeunes que leur planète

La preuve la plus solide de l’âge provient d’une nouvelle étude menée par le physicien Sascha Kempf de l’Université du Colorado.

Les anneaux de Saturne sont beaucoup, beaucoup plus jeunes que leur planète. La preuve la plus solide de leur formation récente provient d’une nouvelle étude menée par le physicien Sascha Kempf de l’Université du Colorado, qui a fourni une réponse probablement définitive à la question séculaire de leur âge. La recherche, publiée dans la revue Science Advances, fixe l’âge des anneaux de Saturne à pas plus de 400 millions d’années. Cela les rend pratiquement plus de dix fois plus jeunes que Saturne elle-même, qui a environ 4,5 milliards d’années. « Dans un sens, nous avons fourni une réponse à la question qui remonte à l’époque de James Clerk Maxwell », a déclaré Kempf, qui est professeur associé au Laboratoire de physique atmosphérique et spatiale (LASP) de l’Université du Colorado, rappelant le Scientifique écossais qui, au XIXe siècle, a concentré son attention sur le problème de la nature des anneaux de la géante gazeuse.

Pour arriver à déterminer l’âge des anneaux de Saturne, Kempf et ses collègues ont étudié ce qui pourrait sembler inhabituel, la poussière spatiale. Le physicien américain a expliqué que de minuscules grains de matière rocheuse traversent le système solaire de manière quasi constante et que, dans certains cas, ce flux peut laisser derrière lui une fine couche de poussière sur les corps planétaires, dont la glace qui compose les anneaux de Saturne. . Dans l’étude, l’équipe de recherche s’est donc attachée à évaluer la rapidité avec laquelle cette couche de poussière s’accumule, un peu comme si on pouvait connaître l’âge d’un objet en passant le doigt sur sa surface. “Pensez aux anneaux comme un tapis dans votre maison – a déclaré Kempf -. Si nous l’avons nettoyé, nous devrons simplement attendre. Et la poussière se déposera sur le tapis. Il en va de même pour les bagues. »

L’analyse, autant que Kempf essaie de la mettre en mots simples, était basée sur un processus complexe : de 2004 à 2017, l’équipe a utilisé l’analyseur de poussière cosmique du vaisseau spatial Cassini de la NASA, un instrument qui mesurait la taille, la composition, la vitesse et la direction de grains de poussière près de Saturne. Au cours de ces 13 années, les chercheurs n’ont collecté que 163 points provenant d’au-delà du voisinage immédiat de la planète, encore assez pour calculer que les anneaux sont susceptibles d’avoir collecté de la poussière pendant quelques centaines de millions d’années.

Cela indique que les anneaux planétaires sont de nouveaux phénomènes, apparaissant (et potentiellement aussi disparaissant) en un clin d’œil en termes cosmiques. « Nous connaissons l’âge approximatif des anneaux, même si cela ne résout pas d’autres problèmes – a ajouté Kempf -. Premièrement, nous ne savons pas encore comment ils se sont formés. »

L’étude de ces anneaux apparemment translucides fascine les scientifiques depuis près de 400 ans. Dès 1610, Galileo Galilei les a observés une fois à travers un télescope, bien qu’il ne sache pas ce qu’ils étaient, et en 1800, Maxwell a conclu qu’ils ne pouvaient pas être solides mais étaient plutôt constitués de nombreux fragments individuels. Aujourd’hui, les scientifiques savent que Saturne abrite sept anneaux composés d’innombrables morceaux de glace, dont la plupart ne sont pas plus gros qu’un rocher sur Terre. Collectivement, cette glace pèse environ la moitié de Mimas, l’une des lunes de Saturne, et s’étend sur près de 280 000 kilomètres depuis la surface de la planète.

Une grande partie de ces informations est due à la sonde Cassini, qui a étudié le système Saturne de 2004 à 2017, offrant également la possibilité d’attribuer un âge définitif à ses anneaux. Selon les calculs de l’équipe, les anneaux ont accumulé 1 gramme de poussière spatiale par pied carré (environ 30 centimètres carrés) chaque année. En se concentrant uniquement sur les anneaux les plus brillants de la planète, qui s’étendent de 70 000 à 140 000 kilomètres, les chercheurs ont alors estimé qu’environ 166 milliards de tonnes de poussière s’y déposent chaque année : une quantité énorme qui est pourtant infime par rapport à la masse des anneaux. , pour lequel il en résulte un saupoudrage.

Cependant, comme mentionné, l’origine des anneaux est encore entourée de mystère. Il existe une thèse selon laquelle l’une de ses lunes aurait été brisée, peut-être à cause de la gravité exercée par la planète. La majeure partie du satellite serait tombée sur Saturne tandis que le reste aurait formé les anneaux, qui continuent de tomber sur la planète et réchauffent son atmosphère. Si tel était le cas, les bagues seraient éphémères. Et, si c’est le cas, nous serions chanceux d’être dans la courte fenêtre cosmique – des centaines de millions d’années – dans laquelle nous pouvons les observer.

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