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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 . . .

21 - Côte d'Or

► Jusqu'au 17 novembre

EXPOSITION
"NATURE INCOGNITO" : la face cachée des villes

Vous me reconnaissez ? Je fais partie des millions d’espèces sauvages, animales ou végétales qui vivent dans les villes, tout près de chez nous et qui, pour la plupart, demeurent « Incognito » !
La nouvelle exposition du Jardin des sciences & Biodiversité vous invite à voir la ville autrement

Le Jardin des Sciences
Parc de l’Arquebuse
1 avenue Albert 1er & 14 rue Jehan de Marville
21000 Dijon
03 80 48 82 00
www.dijon.fr


22 - Côtes d'Armor

Le 22 décembre

SEANCES AU PLANETARIUM DE BRETAGNE

A l'occasion du solstice, le Planétarium de Bretagne vous invite pour deux séances au tarif spécial de 4 €.  A 15h00 : "Les astres et les Marées". A 16h00 : "Le phénomène des saisons".

Planétarium de Bretagne
Parc du Radôme
22560 Pleumeur-Bodou
02 96 15 80 30
www.planetarium-bretagne.fr


25 - Doubs

Jusqu'au 5 janvier 2020

EXPOSITION
« LE MONDE DE JULES VERNE »

L’exposition présente le créateur et poète, évoque ses voyages extraordinaires d’un nouveau genre littéraire puis explore sa quête de l’ailleurs.
Gravures, affiches de cinéma, maquettes, dessins de reconstitutions des machines de Jules Verne, carte géante représentant les itinéraires des personnages…rythment le parcours de l’exposition.

Saline royale
Grande Rue
25610 Arc et Senans
www.salineroyale.com


Du 15 février au 3 mai 2020

EXPOSITION
« GEORGES FESSY ET LA PHOTOGRAPHIE »

Exposition en coproduction avec le Familistère de Guise. Georges Fessy et la photographie est une rétrospective présentée à travers plus d’une centaine de photographies qui traduit la diversité d’une vie de photographe : paysages, portraits, natures mortes, objets d’art, vues d’architectures.

Saline royale
Grande Rue
25610 Arc et Senans
www.salineroyale.com


30 - Gard

Jusqu'au 8 mars 2020

EXPOSITION
« FEU », l’expo brûlante de la rentrée au Pont du Gard

FEU conçue par Universcience qui propose d’explorer la thématique de la maîtrise du feu par l’humain. Accessible dès 9 ans, cette exposition rassemble des installations audiovisuelles, des dispositifs multimédia et des expériences interactives ainsi que de nombreux objets visant à enrichir la connaissance des visiteurs et à déconstruire les idées reçues.

Site du Pont du Gard
La Bégude
400 route du Pont du Gard
30210 Vers-Pont-du-Gard
04 66 37 50 99
www.pontdugard.fr


34 - Hérault

Jusqu'au 23 février 2020

EXPOSITION
Ensor, Magritte, Alechinsky...

L'exposition invite à un cheminement sensible sur les sentiers de l'art Belge à travers une sélection de chefsd’oeuvre des collections du Musée d'Ixelles (Bruxelles).

Musée de Lodève
square George Auric
34700 Lodève
04 67 88 86 10
www.museedelodeve.fr


50 - Manche

Jusqu'au 5 janvier 2020

EXPOSITION
"DÉTOURS EN COTENTIN"

Il y a sept ans, la famille du photographe Gustave Bazire (1893-1941) découvre 1 400 plaques de verre. Aujourd'hui, le Cotentin expose les vues de l'artiste.

Manoir du Tourp
Omonville-la-Rogue
50440 La Hague  
02 33 01 85 89
www.letourp.com


81 - Tarn

Le 16 novembre

PRÉPARER SON JARDIN POUR L’HIVER

Par Georges Albertini et Bernard Huet, Amis du jardin. Faire les bons gestes au jardin d’ornement, potager et verger : fertilisation (les besoins des plantes), paillages, tailles, traitements, pelouses, bassins, débats, échanges sur les pratiques, expériences dans le jardin et les résultats. Entrée libre.

Muséum d’histoire naturelle Philadelphe-Thomas
2 place Philadelphe Thomas
81600 Gaillac
05 63 57 36 31


88 - Vosges

Du 22 au 24 novembre

SALON DE LA CREATION TEXTILE ET MODE
"COUSU DE FIL ROUGE"

Le Salon « Cousu de fil rouge » invite les amoureux des belles choses, à la Rotonde de Thaon-les-Vosges, dans une ambiance Art-Déco aux allures de grands magasins parisiens.
Plus de 50 artisans d’art du Grand Est viennent présenter leurs trésors sur un salon rythmé par les animations spectaculaires, où la beauté rivalise avec l’ingéniosité.

Office de Tourisme d'Epinal
6 place Saint-Goëry
88000 Epinal
Tél. 03 29 82 53 32
www.tourisme-epinal.com


Du 30 novembre au 1er décembre

SALON MINÉRAUX, FOSSILES, BIJOUX, LITHOTHÉRAPIE

Pour cette 2ème édition, à Epinal, une trentaine d'exposants professionnels viennent de la France entière pour exposer et vendre des minéraux et fossiles du monde entier.
Des créateurs de bijoux en pierres naturelles seront présents et vous pourrez également trouver des pierres de santé pour la lithothérapie.

Office de Tourisme d'Epinal
6 place Saint-Goëry
88000 Epinal
Tél. 03 29 82 53 32
www.tourisme-epinal.com

Lieux:

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