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L'origine des anneaux de Saturne
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L'origine des anneaux de Saturne

Les anneaux de Saturne sont l’un des bijoux du Système solaire. Cependant leur origine n’est pas encore claire. De façon étonnante, les anneaux de Saturne sont composés entre 90 et 95 % de glace d’eau, alors que ceux d’Uranus et de Neptune, plus petits, sont plus riches en roche. Sébastien Charnoz, de l’Institut de physique du globe de Paris, et ses collègues ont étudié grâce à des simulations numériques une période ancienne et mouvementée du Système solaire lors de laquelle les anneaux des planètes géantes se sont probablement formés.

Pour comprendre la naissance des anneaux, les chercheurs se sont intéressés au modèle de Nice, un scénario décrivant les débuts du Système solaire et, en particulier, une période nommée le grand bombardement tardif. Celui-ci se serait déroulé il y a environ 4 milliards d’années lorsque les planètes géantes gazeuses auraient migré au sein du Système solaire. En changeant d’orbite, elles auraient déstabilisé gravitationnellement la ceinture de Kuiper, un réservoir de petits corps glacés au-delà de l’orbite actuelle de Neptune. Nombre de ces corps sont alors éjectés de la ceinture de Kuiper et bombardent les planètes du Système solaire.

Certains, parmi les plus gros avec des masses de l’ordre de 1022 kilogrammes (moins d’un centième de la masse de la Terre mais proche de celle de Pluton), auraient croisés de près les planètes géantes. Soumis aux forces de marée des géantes gazeuses, ces petits corps auraient été disloqués. Sébastien Charnoz et ses collègues ont simulé ce scénario. Leur modélisation indique que lors d’une telle rencontre, entre 0,1 et 10 % de la masse d'un petit corps est capturée en orbite autour de la planète géante.

Les chercheurs ont ici fait l’hypothèse d’un apport de masse par un unique objet provenant de la ceinture de Kuiper. Or la ceinture de Kuiper pourrait avoir abrité entre 1000 et 4000 corps de la taille de Pluton. Sébastien Charnoz et ses collègues ont estimé que selon cette hypothèse, plusieurs dizaines de corps ont pu croiser le chemin de Saturne et contribuer à la masse de son anneau.

Cependant, après leur capture, les débris sont encore assez gros et situés sur des trajectoires très elliptiques. Les chercheurs ont utilisé des simulations à N corps pour étudier l’évolution de ces débris. Ils ont montré que ceux-ci subissent de nombreuses collisions qui les réduisent en éléments de plus en plus petits. La dissipation de l’énergie lors des chocs conduit aussi leurs orbites à devenir de plus en plus circulaires et à former in fine des anneaux.

Le modèle des chercheurs explique aussi pourquoi les anneaux de Saturne sont particulièrement riches en glace d’eau par rapport à ceux d’Uranus. Cette composition est le résultat des différences de densité des deux planètes (0,69 gramme par centimètre cube pour Saturne et le double pour Uranus). Le rapport diamètre sur masse de Saturne est ainsi plus grand que celui d'Uranus. Un petit corps peut donc se rapprocher plus près d’Uranus que de Saturne sans s’abîmer sur la planète, et ce faisant, il subit des forces de marée plus élevées. En supposant que les objets de la ceinture de Kuiper sont constitués d’une croûte externe de glace d'eau et d’un cœur rocheux, Saturne n’a détruit que superficiellement ces corps, leur volant leur glace, tandis que Uranus les aurait brisés plus profondément et aurait donc amassé plus de débris rocheux.

Ces travaux montrent que la formation d’anneaux est un processus relativement naturel qui accompagne la formation de planètes. On peut s’attendre à ce que de nombreuses exoplanètes en soient dotées. C'est peut-être le cas de l’exoplanète 1SWASP J140747.93-394542.6, dont le système d’anneaux est si vaste qu’il aurait éclipsé la lumière de son étoile hôte.

 

Source : Pour la science
Crédit : NASA/JPL/USGS

La planète Mercure a une tectonique active comme la Terre.

L'origine des anneaux de Saturne Actualités

L'origine des anneaux de Saturne

Les anneaux de Saturne sont l’un des bijoux du Système solaire. Cependant leur origine n’est pas encore claire. De façon étonnante, les anneaux de Saturne sont composés entre 90 et 95 % de glace d’eau, alors que ceux d’Uranus et de Neptune, plus petits, sont plus riches en roche. Sébastien Charnoz, de l’Institut de physique du globe de Paris, et ses collègues ont étudié grâce à des simulations numériques une période ancienne et mouvementée du Système solaire lors de laquelle les anneaux des planètes géantes se sont probablement formés.

Pour comprendre la naissance des anneaux, les chercheurs se sont intéressés au modèle de Nice, un scénario décrivant les débuts du Système solaire et, en particulier, une période nommée le grand bombardement tardif. Celui-ci se serait déroulé il y a environ 4 milliards d’années lorsque les planètes géantes gazeuses auraient migré au sein du Système solaire. En changeant d’orbite, elles auraient déstabilisé gravitationnellement la ceinture de Kuiper, un réservoir de petits corps glacés au-delà de l’orbite actuelle de Neptune. Nombre de ces corps sont alors éjectés de la ceinture de Kuiper et bombardent les planètes du Système solaire.

Certains, parmi les plus gros avec des masses de l’ordre de 1022 kilogrammes (moins d’un centième de la masse de la Terre mais proche de celle de Pluton), auraient croisés de près les planètes géantes. Soumis aux forces de marée des géantes gazeuses, ces petits corps auraient été disloqués. Sébastien Charnoz et ses collègues ont simulé ce scénario. Leur modélisation indique que lors d’une telle rencontre, entre 0,1 et 10 % de la masse d'un petit corps est capturée en orbite autour de la planète géante.

Les chercheurs ont ici fait l’hypothèse d’un apport de masse par un unique objet provenant de la ceinture de Kuiper. Or la ceinture de Kuiper pourrait avoir abrité entre 1000 et 4000 corps de la taille de Pluton. Sébastien Charnoz et ses collègues ont estimé que selon cette hypothèse, plusieurs dizaines de corps ont pu croiser le chemin de Saturne et contribuer à la masse de son anneau.

Cependant, après leur capture, les débris sont encore assez gros et situés sur des trajectoires très elliptiques. Les chercheurs ont utilisé des simulations à N corps pour étudier l’évolution de ces débris. Ils ont montré que ceux-ci subissent de nombreuses collisions qui les réduisent en éléments de plus en plus petits. La dissipation de l’énergie lors des chocs conduit aussi leurs orbites à devenir de plus en plus circulaires et à former in fine des anneaux.

Le modèle des chercheurs explique aussi pourquoi les anneaux de Saturne sont particulièrement riches en glace d’eau par rapport à ceux d’Uranus. Cette composition est le résultat des différences de densité des deux planètes (0,69 gramme par centimètre cube pour Saturne et le double pour Uranus). Le rapport diamètre sur masse de Saturne est ainsi plus grand que celui d'Uranus. Un petit corps peut donc se rapprocher plus près d’Uranus que de Saturne sans s’abîmer sur la planète, et ce faisant, il subit des forces de marée plus élevées. En supposant que les objets de la ceinture de Kuiper sont constitués d’une croûte externe de glace d'eau et d’un cœur rocheux, Saturne n’a détruit que superficiellement ces corps, leur volant leur glace, tandis que Uranus les aurait brisés plus profondément et aurait donc amassé plus de débris rocheux.

Ces travaux montrent que la formation d’anneaux est un processus relativement naturel qui accompagne la formation de planètes. On peut s’attendre à ce que de nombreuses exoplanètes en soient dotées. C'est peut-être le cas de l’exoplanète 1SWASP J140747.93-394542.6, dont le système d’anneaux est si vaste qu’il aurait éclipsé la lumière de son étoile hôte.

 

Source : Pour la science
Crédit : NASA/JPL/USGS

La planète Mercure a une tectonique active comme la Terre.

LE GUIDE Naturellement

Agenda . . .

34 - Hérault

►Jusqu'au 1er mars

EXPOSITION
"IMMERSION URBAINE"

Exposition collective et évolutive réunissant plus de 18 artistes. Autour du thème de la récupération, du recyclage et de l’upcycling, chaque artiste construit à partir de cloisons de récupération et d’éléments de cinéma, pour créer un univers singulier. Présente à l’intérieur et aux extérieurs du musée, l'exposition offre aux visiteurs une expérience artistique renouvelée à chaque visite.

Musée Parcelle473
425 avenue frères Buhler
34080 Montpellier
06 66 02 69 29
www.parcelle473.com

38 - Isère

►Jusqu'au 30 mars  

EXPOSITION
"PEINDRE LA LUMIÈRE, DE LA MAQUETTE AU VITRAIL"

Arcabas (1926-2018) s’est intéressé toute sa vie au vitrail qu’il abordait en tant que peintre avant tout. De l'expérience fondatrice de l'église Saint-Hugues aux dernières réalisations du Sacré-Cœur de Grenoble et de Saint-Christophe-sur-Guiers, l’exposition met l’accent sur les maquettes créées par Arcabas et la façon dont elles ont été traduites par les maitres verriers.

Musée arcabas en Chartreuse
Eglise de Saint-Hugues
38380 Saint-Pierre-de-Chartreuse
04 76 88 65 01
https://musees.isere.fr

52 - Haute-Marne

►Jusqu'au 19 avril 

EXPOSITION 
"175 ANS DE CRÉATION BRASSICOLEÀ SAINT-DIZIER"

La brasserie du fort carré a été un des fleurons économiques de Saint-Dizier. En activité de 1796 à 1955, elle marqué le paysage urbain de la ville, et est à l’origine de la construction de la Tour Miko. Des techniques de productions de la bière, au nombreux objets publicitaires, l’exposition retracera l’histoire d’une brasserie restée dans les mémoires.

Musée de Saint-Dizier
17 rue de la Victoire 
52100 Saint-Dizier
03 25 07 31 50
www.saint-dizier.fr

63 - Puy de Dôme

►Jusqu''au 1er mars 

EXPOSITION 
"LE MOBILIER BIJOU" DE GUILLAUME PIÉCHAUD"

Découvrez l’importante rétrospective consacrée à cet artiste unique qui regroupe un ensemble inédit d’œuvres et d’objets personnels retraçant son riche parcours, des ateliers de bijouteries à la confection de mobilier monumental. De nombreuses animations pour les enfants en lien avec l'univers du designer Guillaume Piéchaud sont disponibles durant les vacances d'automne !

Musée Mandet
14 rue de l’Hôtel de Ville
63200 Riom
04 73 38 18 53
www.rlv.eu/decouvrir/musees/musee-mandet-1

65 - Hautes-Pyrénées

►Les 17 & 31 janvier

VISITES APPROFONDIES
GROTTES DE GARGAS

Les guides des grottes organisent des visites au format plus long que les visites classiques : 1h30 au lieu de 50 mn, au travers des deux sanctuaires de Gargas. Un temps dédié à la discussion avec les guides ainsi qu'à des dessins paléolithiques ınédıts. Gargas n'aura presque plus de secrets pour vous...

Grottes de Gargas
81 route de Gargas
65660 Aventignan
05 62 98 81 50
www.grottesdegargas.fr

67 - Bas-Rhin

►Jusqu’au 29 mars

EXPOSITION
"UN AMOUR DE LALIQUE – UNE IDÉE DE PARADIS"

Une sélection d’œuvres de la collection du Fonds Régional d’Art Contemporain (FRAC) Alsace entre en résonance avec un choix effectué parmi les pièces conservées au musée Lalique. Pour cette première collaboration, c’est une certaine vision du paradis qui est proposée au fil de l’exposition. 

Musée Lalique
40 rue du Hochberg
67290 Wingen-sur-Moder
03 88 89 08 14
www.musee-lalique.com

68 - Haut-Rhin

►Jusqu'au 1er mars 

EXPOSITION
"STRUCTURES EN DÉRIVE"

La Fondation Fernet-Branca présente Structures en dérive, une exposition réunissant neuf artistes aux pratiques photographiques et transdisciplinaires.
L’exposition explore la photographie comme terrain d’expérimentation, entre approche documentaire et poétique.

Fondation Fernet-Branca
2 rue du Ballon
68300 Saint-Louis 
03 89 69 10 77
www.fondationfernet-branca.org

71 - Saône-et-Loire

►Février

"ATELIERS PÉDAGOGIQUES" 
LA MAISON DU CHAROLAIS

À la Maison du Charolais, les enfants sont tour à tour apprentis Chefs, p’tits artistes ou explorateurs ! 
10 & 18 février : Atelier cuisine "hamburger de la St Valentin" (pain de couleur rose, à la betterave). 10 février : Atelier artistique "l’amour vache" (cœur en bois à peindre avec vache en feutrine à découper). 17 février : Atelier cuisine "igloo charolais et son île flottante". 18 février : Atelier artistique "la charolaise s’habille" (recycle tes vieux vêtements).

La Maison du Charolais
43 route de Mâcon (RCEA N79 sortie 12)
71120 Charolles
03 85 88 04 00
www.maison-charolais.com

75 - Paris

►Jusqu'au 10 janvier 2027

ZEUS, LE CHEVAL MÉTALLIQUE AU MUAM

Le musée accueille sur son parvis le cheval métallique Zeus, œuvre monumentale qui a marqué les esprits lors de la cérémonie d’ouverture des Jeux Olympiques et Paralympiques de Paris 2024.
Jusqu'au 29 mars 2026, dans le chœur de l’église Saint-Martin-des-Champs du MuAM, une exposition exceptionnelle intitulée "Zeus, chef-d’œuvre d’artisans" retrace la genèse et la fabrication de cette œuvre.

Musée des Arts et Métiers
60 rue Réaumur
75003 Paris
01 53 01 82 63
www.arts-et-metiers.net

►Jusqu'au 28 février 

EXPOSITION
"CLEMENCEAU ET LA GRÈCE"

Cette exposition met en lumière la relation profonde et inspirante que Georges Clemenceau a entretenue avec l’Hellade tout au long de sa vie. Cette passion, née de son éducation, a marqué sa carrière politique et sa vision du monde ainsi que son engagement pour la démocratie et la culture.

Musée Clemenceau
8 rue Benjamin Franklin
75116 Paris
01 45 20 53 41
https://musee-clemenceau.fr

►Jusqu'au 8 mars 

EXPOSITION
"DENISE BELLON. UN REGARD VAGABOND"

Le mahJ présente la première rétrospective à Paris, rassemblant près de 300 photographies, objets, lettres et publications, consacrée à Denise Bellon (1902-1999). Photographe humaniste, pionnière du photojournalisme et compagne de route des surréalistes, son œuvre singulière et méconnue court des années 1930 aux années 1970.

 Musée d’art et d’histoire du Judaïsme
71 rue du Temple
75001 Paris
01 53 01 86 53
www.mahj.org

►Jusqu'au 17 mai 

EXPOSITION "FLOPS" 

Échec, bide, raté, fiasco… on estime que neuf innovations sur dix échouent et les raisons de la galère ne sont pas toujours évidentes ! En explorant les "bides" comme les trajectoires de réussites inattendues, l’exposition Flops-?! propose une lecture bienveillante de l’échec et ouvre la voie à une découverte singulière des collections du MuAM – Musée des Arts et Métiers.  

Musée des Arts et Métiers
60 rue Réaumur
75003 Paris
01 53 01 82 63
www.arts-et-metiers.net

►Jusqu'au 31 juillet 

EXPOSITION
"L’ÉTOFFE DES RÊVES"

Le vent de l’Art Brut et du surréalisme soufflera sur les 300 œuvres des 36 artistes réunis dans tout l’espace de la Halle Saint Pierre. "L’Étoffe des rêves" est le fruit d’une collaboration entre la Halle Saint Pierre et le Centre international du surréalisme et de la Citoyenneté mondiale à Saint-Cirq-Lapopie.

Halle Saint Pierre
2 rue Ronsard
72018 Paris
01 42 58 72 89
www.hallesaintpierre.org

84 - Vaucluse

►Jusqu'en mars 

EXPOSITION
"Les VOYAGES"

L'exposition Centenaire Robert Laurent-Vibert : Les Voyages donne un aperçu de l'héritage de Laurent-Vibert à travers sa collection privée sur le thème du voyage. 

Château de Lourmarin
2 avenue Laurent Vibert
84160 Lourmarin
04 90 68 15 23
www.chateaudelourmarin.com

88 - Vosges

►Le 23 janvier 

CONFÉRENCE AVEC ALAIN DORESSOUNDIRAM  
PLANÉTARIUM D’ÉPINAL 

Le planétarium d’Épinal aura le plaisir d’accueillir Alain Doressoundiram, astrophysicien et spécialiste des petits corps du Système solaire. Alain Doressoudiram viendra partager au cours d'une conférence les coulisses de ses recherches sur la planète Mercure, ceux de la mission japonaise MMX qui explora les lunes de Mars, mais aussi celles des régions lointaines au-delà de Neptune. Une rencontre passionnante, gratuite, ouverte à toutes et à tous, sur réservation, de 20h00 à 22h00.

Planétarium Epinal
Rue Dom Pothier
88000 Epinal
03 29 35 08 02
www.planetarium-epinal.com

Lieux:
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