Une lune déchirée par Saturne pourrait avoir causé ses anneaux inclinés

Une ancienne lune qui a été déchirée après avoir tourné trop près de Saturne pourrait être la cause des anneaux inclinés de la planète, selon de nouvelles recherches.

L’inclinaison de Saturne a toujours été claire à travers ses anneaux, qui tournent autour de la planète à un angle de 26,7 degrés par rapport à l’orbite de la planète autour du Soleil.

Bien que l’on ait longtemps pensé que cela était lié à la force gravitationnelle du voisin de Saturne, Neptune, en raison de la proximité avec laquelle la rotation de Saturne s’aligne sur le modèle de l’orbite de Neptune, les astronomes pensent maintenant que la connexion entre les deux planètes a depuis été rompue.

Mais si Saturne ne s’incline pas pour tirer vers Neptune, quelle est la raison de son inclinaison actuelle ? Et pourrait-il être lié à la formation relativement récente des anneaux de Saturne, dont l’âge était estimé à seulement 100 millions d’années ?

Les astronomes pensent avoir trouvé une explication qui pourrait répondre à un certain nombre de ces anomalies inexpliquées de Saturne : une lune supplémentaire qui est morte pour que les anneaux puissent se former.

Dans une nouvelle étude publiée jeudi dans la revue Science, les auteurs ont surnommé cette lune “Chrysalide”.

Si Chrysalis existait en tant que lune numéro 84, elle aurait aidé à maintenir Saturne en ligne avec Neptune pendant plusieurs milliards d’années, selon l’étude.

Puis, il y a environ 160 millions d’années, selon la modélisation informatique des chercheurs, l’orbite de Chrysalis est devenue instable et elle a frôlé la planète elle-même – un événement catastrophique qui aurait séparé la lune et expliquerait également comment Saturne a été retiré de son modèle avec Neptune pour acquérir son inclinaison actuelle.

Les morceaux brisés de Chrysalide qui ne sont pas tombés sur Saturne ont ensuite été jetés en orbite autour d’elle, s’effondrant finalement en petits morceaux de glace pour constituer les anneaux de la planète.

“Tout comme la chrysalide d’un papillon, ce satellite a longtemps dormi et est soudainement devenu actif, et les anneaux ont émergé”, a déclaré Jack Wisdom, professeur de sciences planétaires au Massachusetts Institute of Technology et auteur principal de la nouvelle étude, dans un communiqué de presse.

Selon les chercheurs, cette théorie corrige un certain nombre de trous dans les explications précédentes de l’orbite, des anneaux et de l’inclinaison de Saturne.

Il a été suggéré pour la première fois dans les années 2000 que Neptune et Saturne étaient liés par une association gravitationnelle, mais lorsque Cassini de la NASA s’est envolé pour visiter la planète de 2004 à 2017, ses observations ont entraîné de nouvelles complications.

Les observations de Cassini sur Titan, la plus grande lune de Saturne, ont conduit à la théorie selon laquelle cette grande lune était en fait responsable de l’inclinaison de Saturne, la forçant à s’aligner avec Neptune. Cependant, cela n’avait de sens que si la masse de la géante gazeuse était répartie d’une manière particulière – puisque la composition de la planète nous empêche de dire si sa masse est davantage concentrée vers le noyau ou non, le moment d’inertie de la planète est difficile à déterminer. .

Wisdom et ses collègues ont cherché à voir si les dernières observations de Cassini – recueillies dans les derniers instants de son existence alors que le vaisseau spatial plongeait vers la surface de Saturne – pourraient éclairer la question.

Ces observations finales ont permis de créer un champ gravitationnel de Saturne qui a permis aux chercheurs de modéliser la façon dont la masse est répartie sur la planète.

Ils ont découvert que le moment d’inertie qu’ils recherchaient signifiait que Saturne était en fait légèrement désaligné avec Neptune. Les planètes n’étaient plus synchronisées.

“Ensuite, nous sommes allés à la recherche de moyens de sortir Saturne de la résonance de Neptune”, a déclaré Wisdom.

Après avoir modélisé de nombreux scénarios, l’équipe a découvert que les calculs s’équilibraient si une nouvelle lune était ajoutée puis soustraite lors d’un événement cataclysmique.

Ils théorisent que l’orbite de Chrysalis est devenue chaotique il y a entre 100 et 200 millions d’années, et qu’après avoir eu quelques quasi-accidents avec certaines des autres grandes lunes telles que Titan, elle a frôlé Saturne elle-même, voyageant trop près pour survivre à la rencontre.

Chyrsalis aurait dû avoir à peu près la taille de Japet, la troisième plus grande lune de Saturne, pour expliquer comment sa destruction et sa perte auraient pu sortir Saturne de la résonance avec Neptune.

“C’est une assez bonne histoire, mais comme tout autre résultat, elle devra être examinée par d’autres”, déclare Wisdom. “Mais il semble que ce satellite perdu n’était qu’une chrysalide, attendant d’avoir son instabilité.”

Articles similaires