Pourquoi l’un des anneaux les plus externes de la planète Saturne est-il flanqué de deux petites lunes ? Jusqu’alors, les scientifiques en connaissaient surtout l’utilité : ces deux lunes, qui se comportent comme des « gardiens », empêchent les particules glacées de l’anneau de s’échapper. Mais ils ignoraient les origines de cet étrange ballet…

Lundi, une étude publiée par la revue britannique Nature Geosciences avance enfin une théorie : il serait le fruit de la collision de deux satellites qui viendraient du bord des principaux anneaux de Saturne. Pour la comprendre, il faut d’abord se pencher sur ce qu’est Saturne. Deuxième plus grosse planète du système solaire après Jupiter, Saturne est une géante gazeuse entourée d’anneaux composés de poussières et de glaces en rotation autour d’elle. Des anneaux qui intriguent les scientifiques, de même que l’important cortège de satellites de différents types.

Le secret de Prométhée et Pandore

Les anneaux sont désignés par des lettres. Le F, qui se situe à 140.180 km de Saturne, est l’un des plus minces. Découvert en 1979 par la sonde américaine Pioneer 11, il ne fait que 100 km de large environ. Curieusement, il est escorté de chaque côté par deux lunes, Prométhée et Pandore, des « satellites gardiens ». La gravité qu’elles engendrent confine l’anneau. Les particules qui s’en éloignent sont soit renvoyées dans l’anneau soit intégrées aux lunes.

Deux chercheurs du département de planétologie de Kobe (Japon), Ryuki Hyodo et Keiji Ohtsuki, ont donc réalisé des simulations numériques pour tenter de percer le mystère de l’anneau F. Selon eux, la collision de deux des nombreux petits satellites qui s’accumulent au bord des anneaux principaux de Saturne et sont soumis à ses marées et à leur propre gravité, est à même de produire un système comparable à l’anneau F et ses satellites « gardiens ».

Une théorie qui ouvre des perspectives

Il faut pour cela que les satellites aient des noyaux plus denses (faits soit de particules denses de silicate, soit d’un gros morceau de glace rigide). Dans ce cas, une partie des satellites peut survivre à une collision. Chaque satellite adopte alors une nouvelle orbite, différente de celle de l’autre et les particules prises entre les deux forment un anneau de poussières et de glace.

En revanche, si les satellites n’ont pas de noyau et sont entièrement composés de petites particules de glace, ils sont totalement détruits par la collision et cela ne donne qu’un anneau. « La collision entre deux agrégats possédant des noyaux pourrait expliquer non seulement l’anneau F de Saturne mais aussi des éléments du système d’Uranus qui possède au moins une douzaine d’anneaux étroits avec des lunes gardiennes », souligne Aurélien Crida, de l’Institut Universitaire de France, dans un commentaire publié par Nature.