Les anneaux de Saturne sont issus d'une collision entre deux lunes il y a environ 100 millions d'années, selon une étude

Parmi les planètes du système solaire, Saturne pique l'imagination humaine avec ses anneaux emblématiques et son nombre impressionnant de lunes de 274. Mais de nouvelles recherches convaincantes ravivent les théories d'une ancienne collision façonnant l'environnement de Saturne tel que nous le connaissons aujourd'hui, en particulier Titan, sa plus grande lune.

L'étude, acceptée pour publication dans le Planetary Science Journal, aborde un mystère bien connu entourant l'âge inhabituellement jeune des anneaux de Saturne ainsi que l'étrangeté de l'orbite de Titan. Des chercheurs dirigés par l'Institut SETI envisagent la possibilité que Titan soit né d'une collision entre deux lunes, dont l'impact a ensuite conduit à la création des anneaux plus jeunes de Saturne. L'article est actuellement disponible en prépublication sur arXiv.

Les questions en suspens de Cassini

Le premier gros plan humain de Saturne, la sixième planète à partir du Soleil, a été réalisé à partir du vaisseau spatial Pioneer 11 de la NASA en 1979. Les Voyagers 1 et 2 ont ensuite effectué leurs survols respectifs quelques années plus tard.

Mais c'était Cassini cela a vraiment mis Saturne en évidence. La mission de 13 ans du vaisseau spatial a collecté des données précieuses sur Saturne, ses anneaux et ses lunes que les scientifiques terrestres ont pu trier.

Cependant, certaines des données renvoyées par Cassini ont remis en question certaines croyances de longue date des astronomes. Par exemple, plusieurs des nombreuses lunes de Saturne avaient des orbites étranges et déséquilibrées qui ne correspondaient pas tout à fait aux équations. Les anneaux de Saturne étaient également beaucoup plus jeunes que prévu.

De plus, la masse interne de la planète était plus concentrée au centre que ne le pensaient les astronomes, ce qui suggère des lacunes dans les connaissances scientifiques concernant le comportement orbital de Saturne.

Un scénario audacieux

En 2022, une équipe d'astronomes proposé que ces divergences pourraient avoir plus de sens si Saturne avait perdu une lune il y a environ 100 millions d'années, date à laquelle les anneaux les plus jeunes de Saturne se seraient vraisemblablement formés. La dernière étude teste cette hypothèse, en utilisant des simulations informatiques pour vérifier si une lune supplémentaire pourrait voler suffisamment près de Saturne pour former des anneaux.

Bien entendu, l’effet d’une telle collision devrait être cohérent avec la répartition et les caractéristiques actuelles des lunes de Saturne, a noté l’équipe dans le document. En conséquence, ce qui a donné aux chercheurs un bon point de départ était une anomalie constante dans leurs simulations.

« Hyperion, la plus petite des principales lunes de Saturne, nous a fourni l'indice le plus important sur l'histoire du système », a déclaré Matija Ćuk, auteur principal de l'étude et chercheur à l'Institut SETI, dans un communiqué. déclaration.

Plus précisément, l’ajout d’une lune supplémentaire instable a continué à faire disparaître Hyperion – une lune dont nous savons qu’elle est réelle –, ce qui a permis aux chercheurs de savoir que quelque chose se passait. L'équipe a également noté que l'orbite d'Hyperion était verrouillée avec celle de Titan, mais que le verrouillage orbital des deux datait probablement de quelques centaines d'années.

Pas un, mais deux

L'équipe est finalement parvenue à un scénario possible. Et s’il y avait eu deux lunes antérieures, et non une seule ? Si un soi-disant « Proto-Titan » fusionnait avec un « Proto-Hyperion » plus petit, cela expliquerait l’absence générale de cratères d’impact sur la Lune. Si un objet plus petit perturbait l'orbite de Titan avant la fusion, il était également logique que Titan ait une orbite excentrique, ont ajouté les chercheurs.

Ensuite, les fragments proches de la fusion de Titan auraient pu se rassembler pour former Hyperion, une lune déséquilibrée et grumeleuse dont l'apparence convient peut-être à une histoire d'origine aussi sauvage et inhabituelle.

Quant aux anneaux de Saturne, les chercheurs ont été surpris de constater que, plus souvent que prévu, l'orbite excentrique de Titan déstabilise les lunes intérieures de la planète. Cela déstabiliserait les orbites des petites lunes, les forçant à emprunter des routes extrêmes qui se termineraient par des collisions massives, formant des anneaux.

Cela dit, l'équipe compte désormais sur Dragonfly de la NASA, une prochaine mission qui atteindra Titan en 2034, pour approfondir le mystère. Étant donné que la nouvelle recherche se concentre principalement sur les simulations, des données plus récentes de Dragonfly devraient leur permettre de tester l'hypothèse, ont-ils déclaré.