Saturnus

La caractéristique la plus célèbre de la planète est son système d'anneaux proéminent. Composés principalement de particules de glace et de poussières, ils sont observés pour la première fois en 1610 par Galilée et se seraient formés il y a moins de 100 millions d'années. Saturne est la planète possédant le plus grand nombre de satellites naturels avec 82 confirmés et des centaines de satellites mineurs dans son cortège. Sa plus grande lune, Titan, est la deuxième plus grande du Système solaire (derrière Ganymède, lune de Jupiter, toutes deux avec un diamètre plus grand que celui de Mercure) et c'est la seule lune connue à posséder une atmosphère substantielle. Une autre lune remarquable, Encelade, émet de puissants geysers de glace et serait un habitat potentiel pour la vie microbienne.

Observable à l'œil nu dans le ciel nocturne grâce à sa magnitude apparente moyenne de 0,46 — bien qu'ayant un éclat plus faible que celui des autres planètes —, elle est connue depuis la Préhistoire et a ainsi longtemps été la planète la plus éloignée du Soleil connue. Aussi, son observation a inspiré des mythes et elle porte le nom du dieu romain de l'agriculture Saturne (Cronos dans la mythologie grecque), son symbole astronomique ♄ représentant la faucille du dieu.

Tableau complet des caractéristiques de Saturne

Saturne
Saturne vue par la sonde Cassini en 2008.
Caractéristiques orbitales
Demi-grand axe	1 426 700 000 km (9,536 7 au)
Aphélie	1 503 500 000 km (10,05 au)
Périhélie	1 349 800 000 km (9,023 au)
Circonférence orbitale	8 957 500 000 km (59,877 au)
Excentricité	0,0539
Période de révolution	10 754 d (≈ 29.44 a)
Période synodique	378,039 d
Vitesse orbitale moyenne	9,640 7 km/s
Vitesse orbitale maximale	10,182 km/s
Vitesse orbitale minimale	9,141 km/s
Inclinaison sur l’écliptique	2,486°
Nœud ascendant	113,7°
Argument du périhélie	338,94°
Satellites connus	82 confirmés (parmi lesquels 53 ont été nommés) et environ 150 lunes mineures.
Anneaux connus	7 principaux, finement divisés.
Caractéristiques physiques
Rayon équatorial	60 268 km (9,4492 Terres)
Rayon polaire	54 359 km (8,5521 Terres)
Rayon moyen volumétrique	58 232 km (9,014 Terres)
Aplatissement	0,09796
Périmètre équatorial	378 675 km
Superficie	4,346 6×1010 km2 (83,703 Terres)
Volume	8,271 3×1014 km3 (763 Terres)
Masse	5,684 6×1026 kg (95,152 Terres)
Masse volumique globale	687,3 kg/m3
Gravité de surface	10,44 m/s2 (1,064 g)
Vitesse de libération	35,5 km/s
Période de rotation (jour sidéral)	0,448 d (10 h 33 min)
Vitesse de rotation (à l’équateur)	34 821 km/h
Inclinaison de l’axe	26,73°
Ascension droite du pôle nord	40,60°
Déclinaison du pôle nord	83,54°
Albédo géométrique visuel	0,47
Albédo de Bond	0,342
Irradiance solaire	14,90 W/m2 (0,011 Terre)
Température d’équilibre du corps noir	81,1 K (−191,9 °C)
Température de surface
• Température à 10 kPa	84 K (−189 °C)
• Température à 100 kPa	134 K (−139 °C)
Caractéristiques de l’atmosphère
Masse volumique à 100 kPa	0,19 kg/m3
Hauteur d'échelle	59,5 km
Masse molaire moyenne	2,07 g/mol
Dihydrogène H2	> 93 %
Hélium He	> 5 %
Méthane CH4	0,2 %
Vapeur d'eau H2O	0,1 %
Ammoniac NH3	0,01 %
Éthane C2H6	0,0005 %
Hydrure de phosphore PH3	0,0001 %
Histoire
Divinité babylonienne	Ninurta (Ninib)
Divinité grecque	Κρόνος
Nom chinois (élément associé)	Tǔxīng 土星 (terre)

Atmosphère

Composition

La haute atmosphère de Saturne est constituée à 96,3 % d'hydrogène et à 3,25 % d'hélium en volume. Cette proportion d'hélium est significativement plus faible que l'abondance de cet élément dans le Soleil. La quantité d'éléments plus lourds que l'hélium (appelée métallicité) n'est pas connue avec précision, mais les proportions sont supposées correspondre aux abondances primordiales issues de la formation du Système solaire ; la masse totale de ces éléments est estimée à 19 à 31 fois celle de la Terre, une fraction significative étant située dans la région du noyau de Saturne. Des traces de méthane CH₄, d'éthane C₂H₆, d'ammoniac NH₃, d'acétylène C₂H₂ et de phosphine PH₃ ont également été détectées^,,.

Le rayonnement ultraviolet du Soleil provoque une photolyse du méthane dans la haute atmosphère, conduisant à la production d'hydrocarbures, les produits résultants étant transportés vers le bas par les tourbillons de turbulence et par diffusion. Ce cycle photochimique est modulé par le cycle saisonnier de Saturne.

Couches de nuages

De manière similaire à Jupiter, l'atmosphère de Saturne est organisée en bandes parallèles, même si ces bandes sont moins contrastées et plus larges près de l'équateur. Ces bandes sont causées par la présence de méthane dans l'atmosphère planétaire, celles-ci étant plus d'autant plus foncées que la concentration est grande.

Le système nuageux de Saturne n'est observé pour la première fois que lors des missions Voyager dans les années 1980. Depuis, les télescopes terrestres ont progressé et permettent de pouvoir suivre l'évolution de l'atmosphère saturnienne. Ainsi, des caractéristiques courantes sur Jupiter, comme les orages ovales à longue durée de vie, sont retrouvées sur Saturne ; par ailleurs, la nomenclature utilisée pour décrire ces bandes est la même que sur Jupiter. En 1990, le télescope spatial Hubble observe un très grand nuage nuage blanc près de l'équateur de Saturne qui n'était pas présent lors du passage des sondes Voyager, et en 1994 une autre tempête de taille plus modeste est observée^,.

La composition des nuages de Saturne varie avec la profondeur et la pression croissante. Dans les régions les plus hautes, où les températures évoluent entre 100 K (−173 °C) et 160 K (−113 °C) et la pression entre 0,5 et 2 bars, les nuages se composent de cristaux d’ammoniac. Entre 2,5 et 9 bars se trouve de la glace d’eau H₂O à des températures de 185 K (−88 °C) à 270 K (−3 °C). Ces nuages s’entremêlent à des nuages de glace d’hydrosulfure d’ammonium NH₄SH comprise entre 3 et 6 bars, avec des températures de 190 K (−83 °C) à 235 K (−38 °C). Enfin, les couches inférieures, où les pressions sont comprises entre 10 et 20 bars et les températures de 270 K (−3 °C) à 330 K (57 °C), contiennent une région de gouttelettes d'eau avec de l'ammoniaque (ammoniac en solution aqueuse).

Dans les images transmises en 2007 par la sonde Cassini, l'atmosphère de l'hémisphère nord apparaît bleue, de façon similaire à celle d'Uranus. Cette couleur est probablement causée par diffusion Rayleigh.

Tempêtes

Les vents de Saturne sont les deuxièmes plus rapides parmi les planètes du Système solaire, après ceux de Neptune. Les données de Voyager indiquent des vents d'est allant jusqu'à 500 m/s (1 800 km/h)^,.

La tempête observée en 1990 est un exemple de Grande tache blanche, un phénomène unique mais de courte durée se produisant une fois par année saturnienne, soit toutes les 30 années terrestres, à l'époque du solstice d'été de l'hémisphère nord^,. De grandes taches blanches sont précédemment observées en 1876, 1903, 1933 et 1960. La dernière Grande tache blanche est observée par Cassini en 2010 et 2011. Lâchant de larges quantité d'eau de façon périodique, ces tempêtes indiquent que la basse atmosphère saturnienne contiendraient plus d'eau que celle de Jupiter.

Un système ondulatoire hexagonal persistant autour du vortex polaire nord vers une latitude d'environ +78° — appelé hexagone de Saturne — est noté pour la première fois grâce aux images de Voyager^,. Les côtés de l'hexagone mesurent chacun environ 13 800 km de long, soit plus du diamètre de la Terre. La structure entière tourne avec une période d'un peu plus de 10 h 39 min 24 s, ce qui correspond à la période des émissions radio de la planète et est supposé être la période de rotation de l'intérieur de Saturne. Ce système ne se décale pas en longitude comme les autres structures nuageuses de l'atmosphère visible. L'origine du motif n'est pas certaine mais la plupart des scientifiques pensent qu'il s'agit d'un ensemble d'ondes stationnaires dans l'atmosphère. En effet, des formes polygonales similaires ont été reproduites en laboratoire par rotation différentielle de fluides^,.

Au pôle sud, les images prises par le télescope spatial Hubble indiquent de 1997 à 2002 la présence d'un courant-jet, mais pas d'un vortex polaire ou d'un système hexagonal analogue. Cependant, la NASA signale en novembre 2006 que Cassini avait observé une tempête analogue à un cyclone, stationnant au pôle sud et possédant un œil clairement défini^,. Il s'agit du seul œil jamais observé sur une autre planète que la Terre ; par exemple, les images de la sonde spatiale Galileo ne montrent pas d'œil dans la Grande Tache rouge de Jupiter. Aussi, la thermographie révèle que ce vortex polaire est chaud, le seul exemple connu d'un tel phénomène dans le Système solaire. Alors que la température effective sur Saturne est de 95 K (−178 °C), les températures sur le vortex atteignent jusqu'à 151 K (−122 °C), faisant de lui probablement le point le plus chaud de Saturne^,. Celui-ci ferait près de près de 8 000 km de large, une taille comparable à celle de la Terre, et connaîtrait des vents de 550 km/h. Il pourrait être vieux de plusieurs milliards d'années.

De 2004 à 2009, la sonde Cassini observe la formation, le développement et la fin de violents orages, dont la tempête du Dragon ou encore des lacunes dans la structure nuageuse formant des chaînes de perles . Les orages de Saturne sont particulièrement longs ; par exemple, un orage s'est étalé de novembre 2007 à juillet 2008. De même, un très violent orage débute en janvier 2009 et dure plus de huit mois. Ce sont les plus longs orages observés jusque-là dans le Système solaire. Ils peuvent s'étendre sur plus de 3 000 km de diamètre autour de la région appelée « allée des tempêtes » située à 35° au Sud de l'équateur^,. Les décharges électriques provoquées par les orages de Saturne émettent des ondes radio dix mille fois plus fortes que celles des orages terrestres.

Cortège de Saturne

Lunes

En 2020, 82 satellites naturels de Saturne sont connus, 53 parmi eux étant nommés et les 29 autres ayant une désignation provisoire. En outre, il existe des preuves de dizaines à centaines de satellites mineurs avec des diamètres allant de 40 à 500 mètres présents dans les anneaux de Saturne, qui ne peuvent cependant pas être considérés comme des lunes. La plupart des lunes sont petites : 34 ont un diamètre inférieur à 10 km et 14 autres en ont un compris entre 10 et 50 km. Seules sept sont suffisamment massives pour avoir pu prendre une forme sphéroïdale sous leur propre gravité : Titan, Rhéa, Japet, Dioné, Téthys, Encelade et Mimas (par masse décroissante)^,. Avec Hypérion, qui pour sa part possède une forme irrégulière, ces huit lunes sont dites majeures .

Traditionnellement, les 24 satellites réguliers de Saturne — c'est-à-dire ceux ayant une orbite prograde, presque circulaire et peu inclinée — sont nommés d'après des Titans de la mythologie grecque ou des personnages associés au dieu Saturne. Les autres sont tous des satellites irréguliers ayant une orbite bien plus éloignée et fortement inclinée par rapport au plan équatorial de la planète — suggérant qu'il s'agit d'objets capturés par Saturne — ainsi qu'une taille inférieure à trente kilomètres, à l'exception de Phœbé et Siarnaq^,. Ils sont quant à eux nommés d'après des géants des mythologies inuits, nordiques et celtes.

Titan est le plus grand satellite de Saturne, représentant environ 96 % de la masse en orbite autour de la planète, anneaux compris^,. Découvert par Christian Huygens en 1655, il s'agit de la première lune observée. Il est le deuxième plus grand satellite naturel du Système solaire après Ganymède — son diamètre est plus grand que celui de Mercure ou de Pluton, par exemple —^, et le seul doté d'une atmosphère majeure constituée principalement de diazote dans laquelle une chimie organique complexe se produit^,,. C'est également le seul satellite avec des mers et lacs d'hydrocarbures.

Le satellite, principalement composé de roche et de glace d'eau, voit son climat modeler sa surface de façon similaire à ce qui se produit sur Terre, faisant qu'il est parfois comparé à une Terre primitive ^,. En juin 2013, des scientifiques de l'Instituto de Astrofísica de Andalucía signalent la détection d'hydrocarbures aromatiques polycycliques dans la mésosphère de Titan, un possible précurseur de la vie^,. Ainsi, il s'agit d'un possible hébergeur de vie extraterrestre microbienne et un possible océan souterrain pourrait servir d’environnement favorable à la vie^,. En juin 2014, la NASA affirme avoir des preuves solides que l'azote dans l'atmosphère de Titan proviendrait de matériaux dans le nuage d'Oort, associés aux comètes, et non des matériaux qui ont formé Saturne.

La deuxième plus grande lune de Saturne, Rhéa, possède son propre système d'anneaux et une atmosphère ténue^,. Japet, quant à elle, est remarquable par sa coloration — l'un de ses hémisphères étant particulièrement brillant tandis que l'autre est très sombre — et par sa longue crête équatoriale^,. Avec, Dioné et Téthys, ces quatre lunes sont découvertes par Jean-Dominique Cassini entre 1671 et 1684.

William Herschel découvre ensuite Encelade et Mimas en 1789. La première, dont la composition chimique semble similaire aux comètes, est notable car elle émet de puissants geysers de gaz et de poussières et pourrait contenir de l'eau liquide sous son pôle Sud. Ainsi, elle est également considérée comme un habitat potentiel pour la vie microbienne^,. La preuve de cette possibilité inclut par exemple des particules riches en sel ayant une composition « semblable à un océan » qui indique que la majeure partie de la glace expulsée d'Encelade provient de l'évaporation d'eau salée liquide^,. Un survol de Cassini en 2015 à travers un panache sur Encelade relève la présence de la plupart des ingrédients nécessaires à soutenir des formes de vie pratiquant la méthanogenèse. Mimas, quant à elle, est responsable de la formation de la division de Cassini et son apparence — avec un cratère faisant le tiers de son diamètre — fait qu'elle est régulièrement comparée à l'Étoile de la mort de la saga Star Wars^,.

En octobre 2019, une équipe d'astronomes du Carnegie Institution for Science observent 20 nouveaux satellites, ce qui fait de Saturne la planète du Système Solaire ayant le plus de satellites naturels connus avec 82 confirmés en devançant Jupiter et ses 79 lunes^,.

Anneaux planétaires

Une des caractéristiques les plus connues de Saturne est son système d'anneaux planétaires qui la rend visuellement unique. Les anneaux forment un disque dont le diamètre est de près de 360 000 km — un peu moins que la distance Terre-Lune — avec les anneaux principaux — nommés A, B et C — s'étendant d'environ 75 000 à 137 000 km depuis l'équateur de la planète et ayant une épaisseur de seulement quelques dizaines de mètres^,. Aussi, ils conservent toujours la même inclinaison que l'équateur de la planète. Ils sont principalement composés de glace d'eau (95 à 99 % de glace d'eau pure selon les analyses spectroscopiques), avec des traces d'impuretés de tholin et un revêtement de carbone amorphe. Bien qu'ils semblent continus vus depuis la Terre, ils sont en fait constitués d'innombrables particules dont la taille varie de quelques micromètres à une dizaine de mètres et ayant chacun une orbite et une vitesse orbitale différente. Si les autres planètes géantes — Jupiter, Uranus et Neptune — ont également des systèmes d'anneaux, celui de Saturne est le plus grand et le plus visible du Système solaire avec un albédo de 0,2 à 0,6, pouvant même être observé depuis la Terre à l'aide de jumelles^,.

Ils sont aperçus pour la première fois le 25 juillet 1610 par le savant italien Galilée grâce à une lunette astronomique de sa fabrication^,. Celui-ci interprète ce qu'il voit comme deux mystérieux appendices de part et d'autre de Saturne, disparaissant et réapparaissant au cours de l'orbite de la planète vu depuis la Terre^,. Bénéficiant d'une meilleure lunette que Galilée, le hollandais Christian Huygens est le premier à suggérer en 1655 qu'il s'agit en fait d'un anneau entourant Saturne, expliquant ainsi les disparitions observées par le fait que la Terre passe dans le plan de celui-ci^,. En 1675, Jean-Dominique Cassini découvre qu'il y en a réalité plusieurs anneaux en une division entre ceux-ci ; à ce titre la séparation observée, située entre les anneaux A et B, est baptisée « division de Cassini » en son honneur. Un siècle plus tard, James Clerk Maxwell démontre que les anneaux ne sont pas solides mais en réalité composés d'un très grand nombre de particules^,.

Les anneaux sont nommés de façon alphabétique dans l'ordre de leur découverte. Ils sont relativement proches les uns des autres, espacés par divisions souvent étroites — à l'exception de la division de Cassini, d'une largeur de près de 5 milliers de kilomètres — où la densité de particule diminue grandement. Ces divisions sont causées pour la plupart par l'interaction gravitationnelle des lunes de Saturne, notamment des satellites bergers. Par exemple, Pan se situe dans la division d'Encke et Daphnis se situe dans la division de Keeler, qu'ils auraient respectivement créés par leurs effets — cela permettant par ailleurs de calculer précisément la masse de ces satellites. La division de Cassini, quant à elle, semble formée par l’attraction gravitationnelle de Mimas.

L'abondance en eau des anneaux varie radialement, l'anneau le plus externe A étant le plus pur en eau glacée ; cette variance d'abondance peut être expliquée par un bombardement de météorites. Les anneaux A, B et C sont les plus visibles — l'anneau B est le plus lumineux parmi eux — et ainsi considérés comme principaux ^,. Les anneaux D, E, F et G, quant à eux, sont plus ténus et ont été découverts plus tardivement. Une partie de la glace dans l'anneau E provient des geysers de la lune Encelade^,.

En 2009, un anneau beaucoup plus lointain est mis en évidence par le satellite Spitzer en infrarouge^,. Ce nouvel anneau, appelé anneau de Phœbé, est très ténu et est aligné avec une des lunes de Saturne : Phœbé. Il est ainsi supposé que la lune en serait l'origine et partage son orbite rétrograde.

Il n'existe pas de consensus quant au mécanisme de leur formation, mais deux hypothèses principales sont principalement proposées concernant l'origine des anneaux. Une hypothèse est que les anneaux sont les restes d'une lune détruite de Saturne et la deuxième est que les anneaux sont restés du matériau nébulaire originel à partir duquel Saturne s'est formée. Si ces modèles théoriques supposent que les anneaux seraient apparus tôt dans l'histoire du Système solaire, les données de la sonde Cassini indiquent cependant qu'ils pourraient s'être formés beaucoup plus tard et leur âge est ainsi estimé à environ 100 millions d'années en 2019^,. De plus, ils pourraient disparaître d'ici 100 millions d'années^,. À la suite de ces découvertes, le mécanisme privilégié pour expliquer l'apparition des anneaux est qu'une lune glacée ou une très grande comète aurait pénétré la limite de Roche de Saturne.

Exploration

Survols

Dans le dernier quart du xx^e siècle, Saturne est visitée par trois sondes spatiales de la NASA qui réalisent un survol de celle-ci : Pioneer 11 en 1979, Voyager 1 en 1980 et Voyager 2 en 1981^,.

Après avoir utilisé l'assistance gravitationnelle de Jupiter, Pioneer 11 effectue le premier survol de Saturne en septembre 1979 et passe à environ 21 000 km du sommet des nuages de la planète, se glissant entre l'anneau interne et les couches hautes de l'atmosphère^,. La sonde prend des photographies en basse résolution de la planète et de quelques-uns de ses satellites, bien que leur résolution soit trop faible pour discerner des détails de leur surface. La sonde spatiale étudie également les anneaux de la planète, révélant le fin anneau F et confirmant l'existence de l'anneau E ; aussi, le fait que les divisions dans les anneaux sont montrées comme brillantes lorsque vues avec un angle de phase élevé par la sonde révèle la présence d'un matériau fin diffusant la lumière et qu'elles ne sont donc pas vides. De plus, Pioneer 11 fournit de nombreuses données sur la magnétosphère et l'atmosphère de Saturne ainsi que la première mesure de la température de Titan à 80 K (−193 °C)^,.

Un an plus tard, en novembre 1980, Voyager 1 visite à son tour le système saturnien. La sonde renvoie les premières images en haute résolution de la planète, de ses anneaux et de ses lunes, dont Dioné, Mimas et Rhéa. Voyager 1 effectue également un survol de Titan, accroissant les connaissances sur l'atmosphère de cette lune, notamment qu'elle est impénétrable dans les longueurs d'onde visibles — empêchant l'imagerie de détails de surface — et la présence de traces d'éthylène et d'autres hydrocarbures. Ce dernier survol a pour conséquence de profondément changer la trajectoire de la sonde et de l'éjecter hors du plan de l'écliptique^,.

Près d'un an plus tard, en août 1981, Voyager 2 poursuit l'étude. Passant à 161 000 km du centre de la planète le 26 août 1981, elle prend des gros plans des lunes et apporte des preuves d'évolution de l'atmosphère et des anneaux grâce à ses caméras plus sensibles que les sondes précédentes^,. Malheureusement, pendant le survol, la plateforme de caméra orientable reste coincée pendant plusieurs jours, impliquant que certaines photographies ne peuvent pas être prises selon l'angle prévu et entraînant la perte d'une partie des données réalisées. L'assistance gravitationnelle de Saturne est finalement utilisée pour diriger la sonde vers Uranus puis vers Neptune, faisant de cette sonde la première et la seule à avoir visité ces deux planètes^,.

Le programme Voyager permet de nombreuses découvertes comme celle de plusieurs nouveaux satellites orbitant près ou dans les anneaux de la planète, dont Atlas et les satellites bergers Prométhée et Pandore (les premiers jamais découverts), ou de trois nouvelles divisions dans les anneaux, ensuite respectivement appelées Maxwell, Huygens et Keeler^,. Par ailleurs, l'anneau G est découvert et des spokes — des taches sombres — sont observées sur l'anneau B^,.

Résumé des survols

Sonde	Date	Agence spatiale	Distance (km)	Principales réalisations
Pioneer 11	1er septembre 1979	NASA	79 000	Premier survol réussi de Saturne. Découverte de l'anneau F.
Voyager 1	12 novembre 1980	NASA	184 300	Premières images en haute résolution.
Voyager 2	25 août 1981	NASA	161 000	Utilisation de l'assistance gravitationnelle de Saturne pour se rendre sur Uranus puis Neptune.

Cassini–Huygens

Cassini-Huygens est une mission d'exploration du système saturnien de la NASA en collaboration avec l'Agence spatiale européenne et l'Agence spatiale italienne, intégrée au programme Flagship. Lancée le 15 octobre 1997, la sonde spatiale est composée de l'orbiteur Cassini développé par la NASA et de l'atterrisseur Huygens développé par l'ESA — respectivement nommés d'après Jean-Dominique Cassini et Christian Huygens, deux scientifiques ayant grandement fait progresser les connaissances sur la planète au xvii^e siècle. Elle se place en orbite autour de Saturne en juillet 2004, l’atterrisseur se posant sur Titan en janvier 2005 et l'orbiteur continuant son étude — après deux prolongations de mission en plus de la durée initialement prévue de quatre ans — jusqu'au 15 septembre 2017 où il se désintègre dans l'atmosphère de Saturne pour éviter tout risque de contamination des satellites naturels^,.

Huygens collecte des informations et réalise un flot de photographies durant la descente et après son atterrissage. Malgré des problèmes de conception et la perte d'un canal de communication, l'atterrisseur parvient à se poser près d'un lac d'hydrocarbures pour y réaliser des mesures.

Cassini continue quant à lui d'orbiter autour de Saturne et poursuit l'étude scientifique de la magnétosphère et des anneaux de Saturne, en profitant de ses passages à faible distance des satellites pour collecter des données détaillées sur ceux-ci et obtenir des images de qualité du système saturnien.

En ce qui concerne les lunes de Saturne, Cassini permet d'affiner la connaissance de la surface de Titan — avec ses grands lacs d'hydrocarbures et ses nombreuses îles et montagnes — et sur la composition de son atmosphère, de découvrir les geysers d'Encelade faisant d'elle un endroit propice à l'apparition de la vie^,, d'obtenir les premières images détaillées de Phœbé — qu'il survole en juin 2004 — et de découvrir six nouvelles lunes nommées, parmi lesquelles Méthone et Pollux par exemple.

L'orbiteur analyse en détail la structure des anneaux de Saturne, en photographiant même un nouveau auparavant inconnu situé à l'intérieur des anneaux E et G, et observe des formations étonnantes de l'atmosphère de la planète géante à ses pôles — comme l'hexagone de Saturne. Par ailleurs, les données collectées sur les anneaux de Saturne au cours des dernières orbites permettent d'estimer leur âge : ceux-ci seraient apparus il y a moins de 100 millions d'années et devraient disparaître d'ici 100 millions d'années.

En somme, la sonde spatiale Cassini réalise au cours de sa mission 293 orbites autour de Saturne et effectue 127 survols de Titan, 23 d'Encelade et 162 d'autres lunes de la planète dans des conditions ayant permis d'effectuer des investigations poussées. 653 gigaoctets de données scientifiques sont collectées et plus de 450 000 photographies sont prises. La mission Cassini-Huygens remplit tous ses objectifs scientifiques et est ainsi considérée comme un grand succès grâce aux nombreuses données de qualité produites.

Missions futures

L'exploration à l'aide d'une sonde spatiale d'une planète aussi lointaine que Saturne est très coûteuse en raison de la vitesse importante nécessaire à un engin spatial pour y parvenir, de la durée de la mission et de la nécessité de recourir à des sources d'énergie capables de compenser le rayonnement solaire plus faible comme des panneaux solaires de très grande taille ou un générateur thermoélectrique à radioisotope^,.

En 2008, la NASA et l'Agence spatiale européenne étudient la mission Titan Saturn System Mission (TSSM), comprenant un orbiteur ainsi qu'un atterrisseur et une montgolfière destinés à étudier Titan, mais ce projet est abandonné l'année suivante^,. Une mission moins coûteuse dans le cadre du programme Discovery est aussi envisagée, Titan Mare Explorer (2011), mais n'est finalement pas retenue.

Cependant, devant l'intérêt scientifique de Saturne et de ses lunes (notamment Titan et Encelade qui pourraient abriter la vie), des successeurs à Cassini-Huygens sont proposés dans le cadre du programme New Frontiers de la NASA^,. Ainsi, en 2017, cinq missions sont en cours d'évaluation^, : un engin spatial qui effectuerait un sondage en plongeant dans l'atmosphère de Saturne (SPRITE), deux missions qui analyseraient de manière précise les matériaux éjectés par les geysers d'Encelade en survolant cette lune à plusieurs reprises et détermineraient la présence éventuelle d'indices de formes de vie (ELSAH et ELF)^, et enfin deux missions destinées à étudier en profondeur Titan, la première en orbite (Oceanus) et la deuxième, plus audacieuse sur le plan technique, au moyen d'un drone effectuant des vols de plusieurs dizaines de kilomètres à la surface de la lune en exploitant sa faible gravité et la forte densité de son atmosphère (Dragonfly)^,. Finalement, seule la mission Dragonfly est sélectionnée en 2019 pour un départ prévu en 2026 et une arrivée sur Titan en 2034.

Dans la culture

Science-fiction

Saturne est présente dans de nombreuses œuvres de science-fiction et sa représentation a évolué en fonction des connaissances sur la planète. Parmi les premières œuvres touchant à la science-fiction évoquant Saturne se trouve notamment Micromégas (1752) de Voltaire. À l'époque, elle est la planète la plus éloignée du Soleil connue — Uranus sera ensuite découverte en 1781 et Neptune en 1846 — et sa structure gazeuse est inconnue. Ainsi, la planète est décrite comme solide et habitée par des géants de deux kilomètres de hauteur, ayant 72 sens et une espérance de vie de 15 000 ans ; le secrétaire de l' Académie de Saturne accompagne ensuite le personnage principal Micromégas sur Terre^,. Un siècle plus tard, dans Hector Servadac (1877), Jules Verne fait passer les aventuriers près de Saturne en chevauchant une comète. L'auteur la décrit et la dessine alors comme rocheuse avec une surface solide déserte et possédant 8 satellites et 3 anneaux.

Après que la science moderne a révélé que la planète n'a pas de surface solide et que son atmosphère et sa température sont hostiles à la vie humaine, sa représentation évolue en conséquence. Aussi, ses anneaux planétaires et son vaste système de lunes deviennent un cadre plus courant pour la science-fiction, par exemple dans La Voie martienne (1952) d’Isaac Asimov ou dans La Zone du Dehors (2007) d'Alain Damasio. Des villes flottantes dans l'atmosphère de Saturne sont également envisagées, comme dans Accelerando (2005) de Charles Stross.

Au cinéma, elle est notamment représentée dans Beetlejuice (1988) de Tim Burton, où elle est peuplée de vers de sable gigantesques, ou sert de décor dans Interstellar (2014) de Christopher Nolan, la NASA ayant envoyé quatre astronautes près de la planète dans le but d’atteindre un trou de ver.

Musique

Saturne, celui qui apporte la vieillesse est le 5^e mouvement de l'œuvre pour grand orchestre Les Planètes, composée et écrite par Gustav Holst entre 1914 et 1916. Par ailleurs, Saturn est une chanson du groupe de rock américain Sleeping at Last^,.

Symbolisme

Son symbole « ♄ », d'origine ancienne représenterait la faucille du dieu Saturne ou serait dérivé de la lettre grecque kappa minuscule, initiale du grec ancien Κρόνος (Krónos). Néanmoins, l'Union astronomique internationale recommande de substituer au symbole « ♄ » l'abréviation S , correspondant à la lettre latine S majuscule, initiale de l'anglais Saturn.

Source: Wikipedia (mercredi 24 novembre 2021)

Drapeau

Comme il n'existe pas de drapeau officiel pour Saturne, j'ai utilisé un fond noir pour symboliser l'espace, dans le coin supérieur droit le soleil su système solaire, avec en dessous un cercle dont l'intérieur est rouge pour symboliser un type planète (rouge pour une planète, gris foncé pour un corps céleste, bleu pour une étoile). Ensuite, en grand le symbole astronomique de la planète.