Image : Photo de Saturne en vraies couleurs prise le 27 mars 2004 par Cassini à 300 millions de kilomètres de Saturne. Le globe apparait orangé, révélant une atmosphère chargée de méthane, ces anneaux apparaissent transparents comme l'anneau C (anneau proche de la planète). La lumière solaire passe au travers des anneaux et les petites particules contenues dans les anneaux diffusent fortement la lumière bleue, projetée sur le globe de Saturne.
N. B. : La Terre est représentée sous les anneaux de Saturne (à gauche) à titre de comparaison des diamètres de Saturne et de la Terre (échelle approximative : 500 km/px).
Crédit image: domaine publique.
Sur la photo ci-contre, c'est l'été dans l'hémisphère sud de Saturne alors que l'hémisphère nord est dans l'hiver. Saturne tourne tellement vite, en 10 heures seulement, que la force centrifuge oblige les vents à souffler parallèlement à l'équateur ce qui explique l'effet de stries horizontales que l'on observe à sa surface. Ainsi, les vents violents de la planète sont dus à la vitesse de rotation de Saturne.
Les anneaux et les satellites forment un tout cohérent s'influençant mutuellement et respectant un équilibre mis en œuvre par la mécanique céleste. Cet équilibre est cependant fragile et aura une courte durée de vie (quelques centaines de millions d'années).
Les anneaux : Saturne est entourée d'un système complexe d'anneaux principalement composés de petits fragments de glace, allant de la taille d'un grain de sable à celle d'une voiture. Ces particules de glace sont mélangées à des matériaux rocheux et des poussières.
Les anneaux sont divisés en plusieurs bandes principales, désignées par des lettres de l'alphabet, de A à F. La bande la plus large et la plus lumineuse est l'anneau A, tandis que l'anneau B est le plus brillant et le plus large. L'origine des anneaux de Saturne n'est pas complètement comprise, mais on pense qu'ils pourraient être formés à partir de restes de lunes capturées ou de matériaux qui n'ont jamais pu former une lune complète en raison des forces de marée de Saturne
La grande tache hexagonale : Près du pôle nord de Saturne, il y a une formation atmosphérique en forme d'hexagone connue sous le nom de grande tache hexagonale. Il s'agit d'une structure régulière avec six côtés presque égaux. Le diamètre du côté du hexagone mesure environ 13 800 kilomètres, ce qui est plus grand que la Terre. La hauteur de la tache depuis les nuages de l'atmosphère jusqu'au sommet est d'environ 60 kilomètres. La grande tache hexagonale tourne avec la planète Saturne, mais à une vitesse différente par rapport aux autres parties de l'atmosphère. Cela crée une structure stable et persistante.
La lune Titan : Titan est la plus grande lune de Saturne et la deuxième plus grande lune du système solaire, après Ganymède de Jupiter. Sa taille est plus grande que celle de la planète Mercure. Titan possède une atmosphère dense, composée principalement d'azote, avec des traces de méthane, d'éthane et d'autres hydrocarbures. C'est la seule lune connue à avoir une atmosphère significative.
Les lunes glacées : Encelade est une petite lune de Saturne connue pour ses geysers de glace. Ces geysers projettent des jets de vapeur d'eau, de glace et de particules dans l'espace à partir de fractures présentes à sa surface. Ils indiquent la présence d'un océan souterrain d'eau liquide qui pourrait abriter des conditions favorables à la vie.
Téthys présente une surface principalement composée de glace d'eau. Elle possède également une grande caractéristique appelée la vallée de l'Ithaque, qui est une longue crevasse qui traverse son hémisphère sud.
Dioné est une autre lune de Saturne recouverte de glace d'eau. Elle présente des falaises spectaculaires et des cratères d'impact. Des observations suggèrent la présence d'un océan souterrain d'eau liquide.
Rhéa possède aussi une surface glacée. Elle est caractérisée par de vastes réseaux de fractures appelés "rayures" qui recouvrent sa surface.
Japet a une surface contrastée avec une moitié plus sombre et une moitié plus claire. Cette différence de couleur est due à la présence de matière organique sombre sur une partie de la surface.
Les tempêtes atmosphériques : Saturne est sujette à des tempêtes et des tourbillons atmosphériques remarquables, y compris des orages et des nuages de particules. La grande tache sombre est une tempête persistante qui a été observée depuis des décennies. Elle présente une apparence sombre et ovale sur la surface de Saturne, avec des dimensions équivalentes à plusieurs fois celles de la Terre.
Saturne présente de puissants jets atmosphériques, qui sont des courants d'air rapides et persistants dans son atmosphère. Ces jets contribuent à la formation et à la stabilité des tempêtes et des formations atmosphériques.
Les variations saisonnières : Comme la Terre, Saturne connaît des variations saisonnières dues à l'inclinaison de son axe. Cela entraîne des changements dans les motifs atmosphériques et la distribution des nuages.
L'atmosphère : L'atmosphère de Saturne est composée principalement d'hydrogène (environ 96%) et d'hélium (environ 3%), avec de petites quantités d'autres gaz et composés. Cette atmosphère dense et épaisse est également le siège de nombreux phénomènes atmosphériques, y compris les tempêtes et les formations nuageuses, qui donnent à Saturne son apparence distincte. Des ondes atmosphériques se forment dans l'atmosphère de Saturne, créant des motifs en forme de vagues dans les nuages.
Les aurores polaires : Comme sur Terre, Saturne présente des aurores polaires, des phénomènes lumineux créés par l'interaction des particules chargées avec son champ magnétique.
1979 : La sonde spatiale Pioneer 11 était une mission de la NASA lancée le 6 avril 1973 dans le but d'explorer les planètes géantes Jupiter et Saturne. Bien que la mission n'ait pas été spécifiquement consacrée à l'étude de Saturne, Pioneer 11 a fourni des données précieuses sur cette planète lors de son survol en septembre 1979.
1980 : La sonde Voyager 1 est une mission spatiale de la NASA qui a été lancée le 5 septembre 1977 dans le but d'explorer les planètes géantes du système solaire, notamment Jupiter et Saturne. L'objectif principal de la mission de Voyager 1 était d'étudier les caractéristiques et les environnements des planètes géantes du système solaire, y compris Jupiter et Saturne, ainsi que leurs lunes et leurs anneaux. Après son survol de Jupiter, Voyager 1 a continué son voyage vers Saturne. Le 12 novembre 1980, la sonde est passée à proximité de Saturne, fournissant des images et des mesures détaillées de la planète, de ses anneaux et de certaines de ses lunes, y compris Titan. Après son survol de Saturne, Voyager 1 a poursuivi son voyage à travers le système solaire. Le 25 août 2012, la sonde est devenue le premier objet humain à atteindre l'espace interstellaire, marquant un moment historique dans l'exploration spatiale.
1981 : La sonde Voyager 2 est une mission spatiale de la NASA qui a été lancée le 20 août 1977, peu avant sa sœur jumelle Voyager 1. Son objectif principal était d'explorer les planètes géantes du système solaire, notamment Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune. Voyager 2 a effectué un survol de Saturne le 25 août 1981, environ neuf mois après Voyager 1. La sonde a fourni des images et des mesures détaillées de la planète, de ses anneaux, de ses lunes et de son atmosphère.
2004 : La sonde Cassini-Huygens a été lancée le 15 octobre 1997 et est arrivée à Saturne le 1er juillet 2004, après un voyage de sept ans. La mission Cassini-Huygens était une collaboration entre la NASA, l'ESA (Agence spatiale européenne) et l'ASI (Agence spatiale italienne) pour explorer la planète Saturne et son système. La mission a été nommée d'après l'astronome italien Giovanni Cassini, qui a découvert les anneaux de Saturne, et le scientifique néerlandais Christiaan Huygens, qui a découvert la lune Titan. La sonde Cassini a effectué une exploration approfondie de Saturne et de ses lunes pendant plus de 13 ans, fournissant des données inestimables sur la planète, ses anneaux et ses lunes. L'atterrisseur Huygens a également atterri sur la lune Titan, fournissant les premières images et données de sa surface.
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