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« Saturne (planète) » : différence entre les versions

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{{Voir homonymes|Saturne|}}
{{Infobox Planète/Saturne}}
 
'''Saturne''' est la sixième [[planète]] du [[Système solaire]] par [[Liste d'objets du Système solaire|ordre de distance]] au [[Soleil]] et la deuxième après [[Jupiter (planète)|Jupiter]] tant [[Liste d'objets du Système solaire|par sa taille]] que [[Liste d'objets du Système solaire|par sa masse]]<ref name="présentation">[http://www.le-systeme-solaire.net/saturne.html Le Système Solaire], Saturne.</ref>{{,}}<ref>[http://beaulieu.free.fr/symbolisme/astronomie/saturne.html La planète Saturne].</ref>{{,}}<ref>[http://system.solaire.free.fr/saturne.htm Saturne] dans le Système Solaire.</ref>.
 
Plus lointaine des planètes du Système solaire [[Astronomie d'observation|observables]] à l'[[œil nu]] dans le [[ciel nocturne]] depuis la [[Terre]]<ref name="Saturnian system">{{lien web|langue=en|titre=Saturnian system|url=http://planetarynames.wr.usgs.gov/Page/Planets#Saturnian System|format=html|site=[http://planetarynames.wr.usgs.gov/ Gazetteer of Planetary Nomenclature] [[Union astronomique internationale|[IAU]]]|consulté le=28 novembre 2014}}</ref>, elle est [[Astronomie prétélescopique|connue]] depuis la [[Préhistoire]]<ref>{{lien web|langue=fr|titre=Saturne|url=http://www.cnes.fr/web/CNES-fr/525-focus-saturne.php|format=html|site=le site du [[Centre national d'études spatiales|[CNES]]]|consulté le=19 juin 2016}}</ref> et correspond au ''[[Liste des divinités de la mythologie grecque#Divinités des cieux|Phaénon]]'' ({{langue|grc|Φαίνων|trans=Phaínōn}}) de l'[[astronomie grecque]], au ''Zohal'' ({{langue|ar|زُحَل}}) de l'[[astronomie arabe]] ainsi qu'au ''[[Tuxing|Tǔxīng]]'' ({{langue|zh-Hans|[[wikt:土星|土星]]}} / {{citation|étoile de la [[Quatre éléments#Cinq éléments asiatiques|terre]]}}) de l'[[astronomie chinoise]].
 
Elle est ainsi [[Nomenclature des objets situés dans des systèmes planétaires|désignée]]<ref name="Saturnian system" />, à la suite d'un usage [[Antiquité|antique]]{{note|groupe=alpha|La tradition antique est notamment rapportée par [[Cicéron]] dans son ''{{langue|la|[[De natura deorum]]}}'' (II, 52) : {{citation étrangère|langue=la|Nam ea, quae {{souligner|Saturni stella}} dicitur ''{{langue|grc|Φαίνων}}'' que a Graecis nominatur, quae a terra abest plurimum, XXX fere annis cursum suum conficit}}{{note|{{Ouvrage |langue=en |auteur=Cicéron |titre=Cicéron - Œuvres complètes LCI/38 |url=https://books.google.com/books?id=UI0FBAAAQBAJ&pg=PT4609 |éditeur=LCI |passage=4609}}.}}.}}, d'après ''[[Saturne (mythologie)|Saturne]]'', un dieu de la [[mythologie romaine]], [[Syncrétisme|assimilé]] au [[Titan (mythologie)|titan]] ''[[Cronos]]'' de la [[mythologie grecque]]. Son [[Symbole astronomique|symbole]] « {{grossir|[[♄]]|facteur=1.25}} », d'origine ancienne<ref>{{article|langue=en|prénom=Annie S. D.|nom=Maunder|lien auteur=Annie Scott Dill Maunder|titre=The origin of the symbols of the planets|périodique=[[The Observatory (journal)|The Observatory]]|volume=57|numéro=723|mois=août|année=1934|pages=238-247|bibcode=1934Obs....57..238M|lire en ligne=http://articles.adsabs.harvard.edu/cgi-bin/nph-iarticle_query?1934Obs....57..238M&classic=YES|format=GIF|consulté le=28 novembre 2014}}</ref> représenterait la [[faucille]] du dieu Saturne<ref>{{lien web|langue=en|titre=Solar System symbols|url=http://solarsystem.nasa.gov/multimedia/display.cfm?IM_ID=167|format=html|site=[http://solarsystem.nasa.gov/ Solar System exploration] [[National Aeronautics and Space Administration|[NASA]]]|consulté le=28 novembre 2014}}</ref> ou serait dérivé de la [[Lettre (alphabet)|lettre]] [[Alphabet grec|grecque]] ''[[kappa]]'' [[Bas-de-casse|minuscule]], [[Initiale (lettre)|initiale]] du [[grec ancien]] {{langue|grc|Κρόνος|trans=Krónos}}<ref>{{ouvrage|langue=en|prénom=Alexander|nom=Jones|titre=Astronomical papyri from Oxyrhynchus (P. Oxy. 4133-4300a)|lieu=Philadelphie|éditeur=[[Société américaine de philosophie|American Philosophical Society]]|collection=Memoirs of the American Philosophical Society|numéro dans collection=233|année=1999|pages totales=XII-471|isbn=0-87169-233-3|oclc=841936434|consulté le=29 novembre 2014}}, {{p.|62-63}} [http://books.google.fr/books?id=8MokzymQ43IC&lpg=PP1&hl=fr&pg=PA62#v=onepage&q&f=false lire en ligne] {{html}} (consulté le 29 novembre 2014)</ref>. Néanmoins, l'[[Union astronomique internationale]] recommande de substituer au symbole « {{grossir|♄|facteur=1.25}} » l'[[abréviation]] {{citation|S}}, correspondant à la lettre [[Alphabet latin|latine]] [[S (lettre)|S]] [[Capitale et majuscule|majuscule]], initiale de l'[[anglais]] ''{{langue|en|[[wikt:Saturn|Saturn]]}}''<ref>{{ouvrage|langue=en|prénom=George A.|nom=Wilkins|titre=The IAU Style Manual|année=1989|lire en ligne=http://www.iau.org/static/publications/stylemanual1989.pdf|format=pdf|consulté le=28 novembre 2014}}, {{p.|S27}} (consulté le 28 novembre 2014)</ref>.
 
Saturne est une [[Planète géante gazeuse|planète géante]], au même titre que [[Jupiter (planète)|Jupiter]], [[Uranus (planète)|Uranus]] et [[Neptune (planète)|Neptune]], et plus précisément une [[Planète géante gazeuse|géante gazeuse]]<ref>[http://www.planetobs.com/planete.php?page=16 www.planetobs.com].</ref>{{,}}<ref name="astropolis.fr">[http://www.astropolis.fr/articles/etude-du-systeme-solaire/Saturne/astronomie-saturne.html www.astropolis.fr].</ref> de type [[Jupiter froid]] comme Jupiter<ref group=alpha>D'après la [[Types de planètes#Taxonomie de Pl.C3.A1valov.C3.A1 .282012.29|taxonomie des planètes proposée]] par l'[[Astrophysique|astrophysicienne]] [[Slovaquie|slovaque]] {{article| langue=en| prénom=Eva| nom=Plávalová| titre=Taxonomy of the extra-solar planet| périodique={{Lien| trad=Astrobiology (journal)| lang=en| fr=Astrobiology (journal)| texte=Astrobiology}}| volume=12| numéro=4| mois=avril| année=2012| pages=361-369| doi=10.1089/ast.2011.0708| bibcode=2012AsBio..12..361P| arxiv=1106.0635| lire en ligne=http://arxiv.org/pdf/1106.0635v3.pdf| format=pdf| consulté le=29 novembre 2014}}, la classe de Saturne est 6N1.0F1g, ce qui correspond à :
* 6N : arrondi à l'unité près de la masse de Neptune dans le système de masses "masse de Mercure, de la Terre, de Neptune, de Jupiter". En d'autres termes, signifie « masse de 6 fois celle de Neptune » ;
* 1.0 : [[logarithme décimal]] du [[Grand axe|demi-grand axe]] de l'[[orbite]], exprimé en [[Unité astronomique|unités astronomiques]], [[Arrondi (mathématiques)|arrondi]] à une décimale ;
* F : température de Dyson moyenne inférieure à 250 kelvins ;
* 1 : première décimale de l'arrondi, à un chiffre après la virgule, de l'[[Excentricité orbitale|excentricité]] de l'orbite ;
* g : surface gazeuse.</ref>. D'un diamètre d'environ neuf fois et demi celui de la [[Terre]], elle est majoritairement composée d'[[hydrogène]] et d'[[hélium]]. Sa [[masse]] vaut 95 fois [[masse terrestre (unité)|celle de la Terre]]<ref>[http://ssd.jpl.nasa.gov/?sat_discovery NASA JPL]</ref> et son volume 900 fois celui de notre planète<ref name="présentation" />. Sa [[période de révolution]] est d'environ {{unité|29|ans}}. Elle était au [[périhélie]] le {{date|26|juillet|2003|}}<ref>{{lien web|langue=fr|titre=Le ciel au jour le jour|sous-titre=Phénomènes du mois de juillet 2003|url=http://www.leguideduciel.net/ephemerides/jpj200307.htm|format=html|site=Le Guide du Ciel|consulté le=29 novembre 2014}}</ref>. Elle sera à l'[[aphélie]] le {{date|17|avril|2018|en science#Astronomie}} puis au [[Périapside|périgée]] le {{date|27|juin|2018|en science#Astronomie}}<ref>{{lien web|langue=fr|titre=Phénomènes astronomiques pour l'année 2018|url=http://www.imcce.fr/fr/ephemerides/phenomenes/pheno_annees/pheno_2018.php|format=html|site=[[Institut de mécanique céleste et de calcul des éphémérides]]|consulté le=29 novembre 2014}}</ref>.
 
Saturne a un éclat bien plus faible que celui des autres planètes observables à l’œil nu. Sa [[magnitude apparente]] peut atteindre lors de l'[[Opposition (astronomie)|opposition]] un maximum de 0,43<ref name="saturnfactsheet">{{Lien web| langue=en| url=http://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/factsheet/saturnfact.html| titre={{lang|en|Saturn Fact Sheet}}| auteur=David R. Williams| éditeur=NASA| année=2016| consulté le=29 avril 2016}}</ref>, tandis que son [[Diamètre Apparent|diamètre apparent]] varie de 14,5 à 20,5 [[secondes d'arc]] tandis que sa distance à la Terre varie de 1,66 à 1,20 milliards de kilomètres<ref name="saturnfactsheet"/>.
 
Saturne possède [[Anneaux de Saturne|un système d'anneaux]], composés principalement de particules de glace et de poussière. Saturne possède [[Satellites naturels de Saturne|de nombreux satellites]], dont cinquante-trois ont été confirmés et nommés. [[Titan (lune)|Titan]] est le plus grand satellite de Saturne et la deuxième plus grande lune du Système solaire après [[Ganymède (lune)|Ganymède]] autour de [[Jupiter (planète)|Jupiter]]. [[Titan (lune)|Titan]] est plus grand que la planète [[Mercure (planète)|Mercure]] et est la seule lune du Système solaire à posséder une [[atmosphère de Titan|atmosphère]] significative.
 
La [[vitesse]] du [[vent]] sur Saturne peut atteindre {{unité|1800|[[kilomètres par heure]]}}, une valeur supérieure à celles relevées sur [[Jupiter (planète)|Jupiter]] mais moindre que sur [[Neptune (planète)|Neptune]]<ref>{{en}} [[Science (TV Channel)|Science Channel]], ''The Planets (Giants)''. Consulté le 8 juin 2004.</ref>.
 
== Caractéristiques physiques ==
 
=== Masse et dimensions ===
Saturne a la forme d'un [[sphéroïde oblate]] : la planète est aplatie aux [[pôle géographique|pôles]] et renflée à l'[[Équateur (ligne équinoxiale)|équateur]]. Ses [[diamètre]]s équatoriaux et polaires diffèrent de près de 10% ({{unité/2|120536|km}} pour le premier, {{unité/2|110449|km}} pour le second, soit un diamètre moyen volumétrique de 116 464 km), conséquence de sa rapide rotation sur elle-même et d'une composition interne extrêmement fluide. Les autres géantes gazeuses du [[Système solaire]] ([[Jupiter (planète)|Jupiter]], [[Uranus (planète)|Uranus]] et [[Neptune (planète)|Neptune]]) sont également aplaties, mais de façon moins marquée.
 
Saturne est la deuxième planète la plus massive du Système solaire, 3,3 fois moins que [[Jupiter (planète)|Jupiter]], mais {{nobr|5,5 fois}} plus que [[Neptune (planète)|Neptune]] et {{nobr|6,5 fois}} plus qu'[[Uranus (planète)|Uranus]]. En comparaison avec la [[Terre]], Saturne est {{nombre|95|fois}} plus massive. Son diamètre étant environ {{unité|9.5|fois}} plus grand que celui de la Terre, son volume est 900 fois supérieur.
 
Saturne est la seule planète du Système solaire dont la [[masse volumique]] moyenne est inférieure à celle de l'[[eau]] : {{unité|0.6873|g/cm|3}}. Cela vient à dire que si on trouvait un océan assez grand pour contenir Saturne, celle-ci flotterait<ref>Gaétan Morrissette, Astronomie Premier Contact, {{p.|186}} {{Plume}}</ref>{{,}}<ref>Sauf que sa cohésion ne serait pas maintenue, car elle est gazeuse.</ref>. Ce chiffre masque d'énormes disparités dans la répartition de la masse à l'intérieur de la planète : si son atmosphère, essentiellement composée d'hydrogène (le gaz le plus léger), est moins dense que l'eau, son noyau l'est considérablement plus.
 
=== Composition ===
La haute atmosphère de Saturne est constituée à 93,20 % d'[[Dihydrogène|hydrogène]] et à 6,7 % d'[[hélium]] en termes de molécules de gaz (96,5 % d'[[hydrogène]] et 3,5 % d'hélium en termes d'atomes). Des traces de [[méthane]] {{fchim|CH|4}}, d'[[éthane]] {{fchim|C|2|H|6}}, d'[[ammoniac]] {{fchim|NH|3}}, d'[[acétylène]] {{fchim|C|2|H|2}} et de [[phosphine]] {{fchim|PH|3}} ont également été détectées<ref>{{article
| langue = en
| nom1 = Courtin
| prénom1 = R.
| nom2 = Gautier
| prénom2 = D.
| nom3 = Marten
| prénom3 = A.
| nom4 = Bezard
| prénom4 = B.
| titre = The Composition of Saturn's Atmosphere at Temperate Northern Latitudes from Voyager IRIS spectra
| lien périodique = Bulletin of the American Astronomical Society | périodique = Bulletin of the American Astronomical Society
| année = 1983
| volume = 15
| pages = 831
| url = http://adsabs.harvard.edu/abs/1983BAAS...15..831C
| consulté le = 4 février 2007
}}. {{Plume}}</ref>. Les nuages les plus en altitude sont composés de cristaux d'ammoniac, tandis que les nuages plus bas semblent être constitués soit d'[[hydrosulfure d'ammonium]] {{fchim|NH|4|SH}} soit d'[[eau]] {{fchim|H|2|O}}<ref>{{en}}
{{Lien web
| auteur = Carolina Martinez
| date = 5 septembre 2005
| url = http://www.nasa.gov/mission_pages/cassini/whycassini/cassini-090505-clouds.html
| titre = Cassini Discovers Saturn's Dynamic Clouds Run Deep
| éditeur = NASA
| consulté le = 29 avril 2007
}}</ref>. Par rapport à l'abondance des éléments du Soleil, l'atmosphère de Saturne est sensiblement plus pauvre en hélium.
 
La quantité d'éléments plus lourds que l'hélium n'est pas connue avec précision, mais on suppose que leurs proportions correspondent aux abondances initiales lors 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<ref name="science286">{{article
| langue = en
| prénom1 = Tristan | nom1 = Guillot
| titre = Interiors of Giant Planets Inside and Outside the Solar System
| journal = Science
| année = 1999
| volume = 286
| numéro = 5437
| pages = 72-77
| url = http://www.sciencemag.org/cgi/content/full/286/5437/72
| consulté le = 27 avril 2007
}}. {{Plume}}</ref>.
 
=== Structure interne ===
[[Fichier:Saturn diagram-fr.svg|droite|vignette|upright=2.5|Diagramme de la structure de Saturne]]
La structure interne de Saturne serait similaire à celle de [[Jupiter (planète)|Jupiter]], avec un noyau rocheux de [[silicate]]s et de [[fer]], entouré d'une couche d'[[hydrogène métallique]], puis d'hydrogène [[liquide]], puis enfin d'hydrogène [[gaz]]eux. Des traces de glaces diverses seraient également présentes. Les transitions entre ces différentes couches seraient progressives et la planète ne comporterait pas de surface à proprement parler. La région du noyau posséderait entre 9 et 22 fois la masse de la Terre<ref>{{article|langue=en
| nom=Fortney
| prénom=Jonathan J.
| titre=Looking into the Giant Planets
| journal=Science
| année=2004
| volume=305
| numéro=5689
| pages=1414-1415
| url=http://www.sciencemag.org/cgi/content/full/305/5689/1414
| consulté le=30 avril 2007
}} {{Plume}}</ref>.
 
Saturne a une température interne très élevée, atteignant probablement 12 000 [[kelvin|K]] dans le noyau, et dégage, à l'instar de Jupiter, plus d'énergie qu'elle n'en reçoit du [[Soleil]]. La majeure partie de cette énergie provient d'un effet de compression gravitationnelle ([[mécanisme de Kelvin-Helmholtz]]), mais cet effet ne suffit pas à lui seul à expliquer la production thermique. Une explication proposée serait une « pluie » de gouttelettes d'hélium dans les profondeurs de Saturne, dégageant de la chaleur par [[friction]] en tombant dans une mer d'hydrogène plus léger{{Référence nécessaire}}.
 
=== Atmosphère ===
{{Article détaillé|Atmosphère de Saturne}}
 
[[Fichier:Rotatingsaturnhexagon.gif|vignette|gauche|180px|Animation du système nuageux polaire hexagonal.]]
 
De manière similaire à Jupiter, l'[[atmosphère (astronomie)|atmosphère]] de Saturne est organisée en bandes parallèles, même si ces bandes sont moins visibles et plus larges près de l'équateur. En fait, le système nuageux de Saturne ne fut observé pour la première fois que lors des missions [[sondes Voyager|Voyager]]. Depuis, les [[télescope]]s terrestres ont fait suffisamment de progrès pour pouvoir suivre l'atmosphère saturnienne et les caractéristiques courantes chez Jupiter (comme les orages ovales à longue durée de vie) ont été retrouvées chez Saturne. En [[1990]], le [[télescope spatial Hubble]] a observé un énorme nuage blanc près de l'équateur de Saturne qui n'était pas présent lors du passage des sondes Voyager. En [[1994]], un autre orage de taille plus modeste a été observé.
 
[[Fichier:Saturn Storm.jpg|vignette|Un énorme orage photographié par la sonde Cassini en été 2011]]
 
Le nuage de [[1990]] est un exemple de [[grande tache blanche]], un phénomène saturnien éphémère qui se reproduit environ tous les 30 ans (c'est-à-dire environ chaque année saturnienne). Des grandes taches blanches ont été observées en [[1876]], [[1903]], [[1933]] et [[1960]]. Si la périodicité se maintient, une autre tempête devrait se produire vers 2020<ref>{{article|langue=en
| prénom1=Mark |nom1=Kidger
| titre=The 1990 Great White Spot of Saturn
| journal=1993 Yearbook of Astronomy
| pages=176-215
| périodique=W.W. Norton & Company
| année = 1993
}} {{Plume}}</ref>.
 
Dans les images transmises par la sonde ''[[Mission Cassini-Huygens|Cassini]]'', l'atmosphère de l'hémisphère nord apparaît bleue, de façon similaire à celle d'[[Uranus (planète)|Uranus]]. Cette couleur est probablement causée par [[diffusion Rayleigh]].
 
L'imagerie [[infrarouge]] a montré que Saturne possède un [[Tourbillon (physique)|vortex]] polaire chaud, le seul phénomène de ce type connu dans le Système solaire.
 
Un système ondulatoire [[Hexagone|hexagonal]] existe autour du pôle nord, vers 78° de latitude. Il a été remarqué pour la première fois lors du passage des sondes ''Voyager''<ref>{{en}} {{Lien web
| url=http://adsabs.harvard.edu/cgi-bin/nph-bib_query?bibcode=1988Icar...76..335G&amp;db_key=AST&amp;data_type=HTML&amp;format=
| titre=A hexagonal feature around Saturn's North Pole
| auteur=D. A. Godfrey
}}</ref>{{,}}<ref>{{en}} {{Lien web
| url=http://adsabs.harvard.edu/cgi-bin/nph-bib_query?bibcode=1993Sci...260..329S&amp;db_key=AST&amp;data_type=HTML&amp;format=
| titre=Ground-based observations of Saturn's north polar SPOT and hexagon
| auteur=A. Sánchez-Lavega, J. Lecacheux, F. Colas, P. Laques
}}</ref>. Les bords de l'hexagone mesurent environ {{unité|13800|km}}. La structure tourne sur elle-même avec une période de {{heure|10|39|24}}. Le système ne se décale pas en longitude comme les autres structures nuageuses de l'atmosphère visible. Son origine n'est pas connue. La plupart des astronomes semblent penser qu'il s'agit d'un ensemble d'[[Onde stationnaire|ondes stationnaires]]. Parmi les autres théories, il pourrait s'agir d'un type inconnu d'[[aurore polaire]]<ref>{{en}} {{Lien web
| url=http://www.science-frontiers.com/sf063/sf063a04.htm
| titre=A Hex on Saturn
| éditeur=Science Frontiers
| date=31 mai 1989
| consulté le=28 mars 2007
}}</ref>. Des formes polygonales ont été reproduites en laboratoire à l'intérieur de seaux de fluides en rotation<ref>{{en}} {{Lien web
| url=http://www.nature.com/news/2006/060515/full/060515-17.html
| titre=Geometric whirlpools revealed
| éditeur=Nature
| date=19 mai 2006
| consulté le=27 avril 2007
}}</ref>.
 
Les imagkjigbniotnhnbnjbnocuibgrvyfh§yjhtsyjkstykèj§etj§tujyujyuj,ryke§ukiylndiquent la présence au pôle sud d'un [[courant-jet]], mais pas d'un vortex polaire ou d'un système hexagonal analogue<ref>{{en}} {{Lien web
| url=http://www.aas.org/publications/baas/v34n3/dps2002/10.htm
| titre=Hubble Space Telescope Observations of the Atmospheric Dynamics in Saturn's South Pole from 1997 to 2002
| auteur=A. Sánchez-Lavega, S. Pérez-Hoyos, R. G. French
| date=2002
}}</ref>. Cependant, la [[NASA]] a signalé en novembre 2006 que ''Cassini'' a observé une tempête analogue à un ouragan, stationnant au pôle sud, et qui possède un [[Œil (Cyclone tropical)|œil]] clairement défini<ref>{{en}} {{Lien web
| url=http://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA09187
| titre=PIA09187: Spinning Saturn
| éditeur=NASA/JPL/University of Arizona
| date=2006
}}</ref>. Il s'agit du seul œil jamais observé sur une autre planète que la Terre<ref>{{en}} {{Lien web
| url=http://saturn.jpl.nasa.gov/news/press-release-details.cfm?newsID=703
| titre=NASA Sees into the Eye of a Monster Storm on Saturn
| éditeur=[[NASA]]
| date=9 novembre 2006
| consulté le=10 novembre 2006
}}</ref>.
 
De [[2004]] à [[2009]], la [[Cassini (sonde spatiale)|sonde Cassini]] a également pu observer la formation, le développement et la fin de 9 violents orages. Les orages de Saturne sont particulièrement longs. Un orage s'étala de novembre 2007 à juillet 2008. De même, un très violent orage débuta en janvier 2009 et dura plus de 8 mois. Ce sont les plus longs orages observés jusque-là dans le Système solaire. Ils peuvent s'étendre sur plus de {{unité|3000|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.
 
=== Magnétosphère ===
Le [[champ magnétique]] de Saturne est plus faible que celui de Jupiter (mais néanmoins plus intense que celui de la Terre) et sa [[magnétosphère]] est plus petite<ref>{{en}} {{Lien web
| auteur=C. T. Russell, J. G. Luhmann
| année=1997
| url=http://www-ssc.igpp.ucla.edu/personnel/russell/papers/sat_mag.html
| titre=Saturn: Magnetic Field and Magnetosphere
| éditeur=UCLA - IGPP Space Physics Center
| consulté le=29 avril 2007
}}</ref>.
 
=== Rotation ===
L'atmosphère de Saturne subissant une [[rotation différentielle]], plusieurs systèmes ont été définis, avec des périodes de rotation propres (un cas similaire à celui de Jupiter) :
* Le premier système a une période de 10 h 14 min 00 s et concerne la zone équatoriale, qui s'étend entre le bord nord de la ceinture équatoriale méridionale et le bord sud de la ceinture équatoriale boréale.
* Le deuxième système concerne toutes les autres latitudes et possède une période de 10 h 39 min 24 s.
* Le troisième système, basé sur la rotation des émissions radio de Saturne, possède une période de 10 h 39 min 22,3 s.
 
Ce dernier système, mesuré lors du passage des sondes ''[[Programme Voyager|Voyager]]'', était celui généralement utilisé pour parler de la rotation de la planète. Cependant, lors de son approche de Saturne en [[2004]], la sonde ''[[Mission Cassini-Huygens|Cassini]]'' mesura que la période de rotation radio s'était légèrement accrue, atteignant 10 h 45 min 45 s (± 36 s)<ref>{{en}} {{Lien web
| url=http://www.nasa.gov/mission_pages/cassini/media/cassini-062804.html
| titre=Scientists Find That Saturn's Rotation Period is a Puzzle
| date=28 avril 2006
| éditeur=NASA
| consulté le=22 mars 2007
}}</ref>. La cause exacte du changement n'est pas connue.
 
En mars 2007, il a été annoncé que la rotation des émissions radio ne rend pas compte de la rotation de la planète, mais est causée par des mouvements de convection du disque de plasma entourant Saturne, lesquels sont indépendants de la rotation. Les variations de période pourraient être causées par les [[geyser]]s de la lune [[Encelade (lune)|Encelade]]. La [[vapeur d'eau]] émise en orbite saturnienne se chargerait électriquement et pèserait sur le [[champ magnétique]] de la planète, ralentissant sa rotation par rapport à celle de Saturne. Si ce point est vérifié, on ne connaît aucune méthode fiable pour déterminer la période de rotation réelle du noyau de Saturne<ref>{{en}} {{Lien web
| url=http://saturn.jpl.nasa.gov/news/press-release-details.cfm?newsID=733
| titre=Enceladus Geysers Mask the Length of Saturn's Day
| date=22 mars 2007
| éditeur=Jet Propulsion Laboratory
| consulté le=22 mars 2007
}}</ref>{{,}}<ref>{{en}} {{Lien web
| url=http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/316/5823/442
| titre=The Variable Rotation Period of the Inner Region of Saturn's Plasma Disk
| date=03.22.07
| éditeur=Science
| consulté le=24 avril 2007
}}</ref>{{,}}<ref>{{en}} {{Lien web
| url=http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/316/5823/442
| titre=A New Spin on Saturn's Rotation
| date=20 avril 2007
| éditeur=Science
| consulté le=24 avril 2007
}}</ref>{{,}}<ref>{{fr}} {{Lien web
| url=http://tempsreel.nouvelobs.com/actualites/sciences/espace/20070327.OBS9246/encelade_pese_sur_le_champ_magnetique_de_saturne.html
| titre=Encelade pèse sur le champ magnétique de Saturne
| éditeur=Le Nouvel Observateur
| date=27 mars 2007
| consulté le=14 mai 2007
}}</ref>.
 
=== Température ===
Étant donnée sa distance au Soleil, Saturne est une planète très froide en surface : {{référence nécessaire|sa température maximale est de 134 K (-139&nbsp;°C), sa température moyenne atteint 93 K (-180&nbsp;°C) et sa température minimale est de l'ordre de 72 K (-201&nbsp;°C).}}
 
== Anneaux planétaires ==
{{Article détaillé|Anneaux de Saturne}}
 
[[Fichier:Saturn-map-fr.jpg|vignette|Les anneaux de Saturne par rapport aux orbites de certains de ses satellites]]
 
Saturne est reconnaissable par ses [[Anneaux de Saturne|anneaux]] qui l'entourent. Ils sont constitués de [[roche]]s et de [[glace]]<ref>[http://www.astronomique.eu/planete/saturne.htm www.astronomique.eu].</ref>. Les [[Anneaux de Saturne]] sont un des spectacles les plus remarquables du [[Système solaire]] et constituent la caractéristique principale de la planète Saturne. À la différence de ceux des autres [[Planète géante gazeuse|géantes gazeuses]], ils sont extrêmement brillants ([[albédo]] de 0,2 à 0,6) et peuvent être vus depuis la Terre à l'aide de simples [[jumelles]].
 
Il y règne une agitation permanente : vagues, collisions et accumulations de matières.
{| class="wikitable" style="text-align: right;"
|+ Caractéristiques des anneaux et des divisions de Saturne
|-
! rowspan="2" | Nom || colspan="2" | Rayon interne || colspan="2" | Rayon externe || rowspan="2" | Largeur<br />(km) || rowspan="2" | Épaisseur<br />(m)
|-
! km || R<sub>S</sub> || km || R<sub>S</sub>
|-
| align="left" | [[Anneau D]] || {{formatnum:66900}} || {{formatnum:1.110}} || {{formatnum:74510}} || {{formatnum:1.236}} || {{formatnum:7610}} || ?
|-
| align="left" | [[Division de Guérin]] || {{formatnum:74510}} || {{formatnum:1.236}} || {{formatnum:74658}} || {{formatnum:1.239}} || 148 || —
|-
| align="left" | [[Anneau C]] || {{formatnum:74658}} || {{formatnum:1.239}} || {{formatnum:92000}} || {{formatnum:1.527}} || {{formatnum:17342}} || 5
|-
| align="left" | [[Anneau B]] || {{formatnum:92000}} || {{formatnum:1.527}} || {{formatnum:117580}} || {{formatnum:1.951}} || {{formatnum:25580}} || 5-10
|-
| align="left" | [[Division de Cassini]] || {{formatnum:117500}} || {{formatnum:1.95}} || {{formatnum:122200}} || {{formatnum:2.03}} || {{formatnum:4700}} || —
|-
| align="left" | [[Anneau A]] || {{formatnum:122170}} || {{formatnum:2.027}} || {{formatnum:136775}} || {{formatnum:2.269}} || {{formatnum:14605}} || 20-40
|-
| align="left" | [[Division d'Encke]] || {{formatnum:133589}} || {{formatnum:2.216}} || — || — || 325 || —
|-
| align="left" | [[Division de Keeler]] || {{formatnum:136530}} || {{formatnum:2.265}} || — || — || 35 || —
|-
| align="left" | [[R/2004 S 1]] || {{formatnum:137630}} || {{formatnum:2.284}} || — || — || ? || ?
|-
| align="left" | [[R/2004 S 2]] || {{formatnum:138900}} || {{formatnum:2.305}} || — || — || ? || ?
|-
| align="left" | [[Anneau F]] || {{formatnum:140180}} || {{formatnum:2.326}} || — || — || 30-500 || ?
|-
| align="left" | [[Anneau G]] || {{formatnum:170000}} || {{formatnum:2.82}} || {{formatnum:175000}} || {{formatnum:2.90}} || {{formatnum:5000}} || 1{{x10|5}}
|-
| align="left" | [[Anneau E]] || {{formatnum:181000}} || 3 || {{formatnum:483000}} || 8 || {{formatnum:302000}} || 1{{x10|7}}
|}
 
En 2009 un anneau a été mis en évidence par le satellite [[Spitzer (télescope spatial)|Spitzer]] en infrarouge. Ce nouvel anneau, très peu dense, a été trouvé à l'endroit même où évolue un des satellites de Saturne, Phœbé, qui en serait peut-être à l'origine.
 
== Satellites ==
{{Article détaillé|Satellites naturels de Saturne}}
 
[[Fichier:Saturn during Equinox.jpg|vignette|Cette photo couleur est un assemblage de 30 clichés de ''[[Cassini (sonde spatiale)|Cassini]]'' depuis une distance de 1,1 million de km pris au moment de l'[[équinoxe]] Saturnien. Six satellites de Saturne sont visibles : [[Titan (lune)|Titan]], [[Mimas (lune)|Mimas]], [[Janus (lune)|Janus]], [[Pandore (lune)|Pandore]], [[Épiméthée (lune)|Épiméthée]] et [[Encelade (lune)|Encelade]]]]
 
Saturne possède un grand nombre de [[Satellite naturel|satellites naturels]]. Il est difficile de dire combien, dans la mesure où tout morceau de glace des anneaux est techniquement un satellite et qu'il n'est pas possible de faire la distinction entre une grande particule et une petite lune.
 
En [[2009]], 62<ref>http://sse.jpl.nasa.gov/planets/profile.cfm?Object=Saturn&Display=Moons</ref> satellites ont été identifiés, ainsi que 3 autres corps qui pourraient n'être que des amas dans les anneaux. 53 satellites ont été confirmés et nommés.
 
La plupart des lunes connues sont petites : 31 mesurent moins de {{unité|10|km}} de diamètre, et 13 autres moins de {{unité|50|km}}<ref>{{Lien web
| url=http://www.ifa.hawaii.edu/~sheppard/satellites/satsatdata.html
| titre= Saturn's Known Satellites
| éditeur= Scott S. Sheppard
| date=2007
}}</ref>. Seules sept sont suffisamment massives pour avoir pu prendre une forme sphéroïde sous leur propre gravité. [[Titan (lune)|Titan]], la plus grande d'entre elles, plus grande que [[Mercure (planète)|Mercure]] ou [[Pluton (planète naine)|Pluton]], est le seul satellite du Système solaire à posséder une atmosphère dense.
 
Tous les satellites pour lesquels la période de rotation est connue, à l'exception de Phœbé et d'Hypérion, sont [[Rotation synchrone|synchrones]]. Les orbites des trois paires [[Mimas (lune)|Mimas]]-[[Téthys (lune)|Téthys]], [[Encelade (lune)|Encelade]]-[[Dioné (lune)|Dioné]] et [[Titan (lune)|Titan]]-[[Hypérion (lune)|Hypérion]] sont en [[résonance orbitale|résonance]] : Mimas et Téthys sont en résonance 1:2 (la période de révolution de Mimas est exactement la moitié de celle de Téthys) ; Encelade et Dioné sont également en résonance 1:2 ; Titan et Hypérion sont en résonance 3:4.
 
Traditionnellement, la plupart des lunes de Saturne ont été nommées d'après des [[Titan (mythologie grecque)|Titans]] de la mythologie grecque.
 
== Historique ==
 
=== Observations pré-télescopiques ===
Saturne est la plus lointaine des cinq planètes visibles à l'œil nu la nuit, des observations étant attestées depuis la [[préhistoire]]<ref>{{lien brisé|url=http://www.nmm.ac.uk/gcse-astronomy/solar-system/saturn/saturn/*/viewPage/5}}</ref>.
 
=== Observations télescopiques terrestres ===
En [[1610]], [[Galilée (savant)|Galilée]], en braquant son télescope vers Saturne, en observe les anneaux mais ne comprend pas ce qu'il en est, décrivant que la planète aurait des « oreilles ». En [[1612]], la Terre passant dans le plan des anneaux, ceux-ci disparaissent. En [[1613]], ils réapparaissent sans que Galilée puisse émettre une hypothèse quant à ce qu'il observe<ref>{{en}} {{Lien web
| url=http://www2.jpl.nasa.gov/saturn/back.html
| titre=Historical Background of Saturn's Rings
| éditeur=NASA/JPL
| consulté le=15 mai 2007
}}</ref>.
 
En [[1655]], [[Christian Huygens]], découvre un astre près de Saturne qui sera nommé plus tard [[Titan (lune)|Titan]].
 
En [[1656]], Christian Huygens, en utilisant un télescope bien plus puissant, comprend que la planète est en réalité entourée d'un anneau, qu'il pense être solide.
 
En [[1675]], [[Giovanni Domenico Cassini|Jean-Dominique Cassini]] détermine que l'anneau est composé de plusieurs petits anneaux, séparés par des divisions ; la plus large d'entre elles sera plus tard appelée la [[division de Cassini]].
 
En [[1859]], [[James Clerk Maxwell]] démontre que les anneaux ne peuvent pas être solides. Il émet l'hypothèse qu'ils sont constitués d'un grand nombre de petites particules, toutes orbitant autour de Saturne indépendamment<ref>{{en}} {{Lien web
| url=http://www-history.mcs.st-andrews.ac.uk/~history/Extras/Maxwell_Saturn.html
| auteur=James Clerk Maxwell
| titre=On the Stability of the Motion of Saturn's Rings
| date=1859
}}</ref>. La théorie de Maxwell fut prouvée correcte en [[1895]] par des études spectroscopiques menées par [[James Edward Keeler|James Keeler]] à l'[[observatoire Lick]].
 
=== Sondes spatiales ===
{{Article détaillé|Exploration de Saturne}}
 
==== Survols ====
[[Fichier:Saturn (planet) large.jpg|vignette|droite|upright|Saturne vue par ''Voyager 2'']]
 
Dans le dernier quart du {{S-|XX|e}}, Saturne fut visitée par plusieurs sondes spatiales : [[Pioneer 11]] en [[1979]], [[Voyager 1]] en [[1980]] et [[Voyager 2]] en [[1981]]<ref name="astropolis.fr" />{{,}}<ref>[http://www.astronomes.com/le-systeme-solaire-externe/saturne/ www.astronomes.com], le Système Solaire, Saturne.</ref>.
 
Pioneer 11 passa à {{unité|22000|km}} des nuages de Saturne en septembre [[1979]]. La sonde prit des photographies en basse résolution de la planète et de quelques-uns de ses satellites, lesquelles n'étaient pas assez bonnes pour distinguer les caractéristiques de leur surface. Elle étudia l'étalement des anneaux, découvrit l'[[anneau F]] et le fait que les divisions ne sont pas vides de matériaux. Pioneer 11 mesura également la température de [[Titan (lune)|Titan]].
 
En novembre [[1980]], [[Voyager 1]] visita le système saturnien. La sonde renvoya les premières images en haute résolution de la planète, de ses anneaux et de ses satellites. Les surfaces de plusieurs lunes furent vues pour la première fois. Voyager 1 effectua un survol de [[Titan (lune)|Titan]], accroissant les connaissances sur l'[[Atmosphère de Titan|atmosphère de cette lune]]. Cependant, elle prouva également que cette atmosphère était imperméable aux longueurs d'onde de la lumière visible. Le survol éjecta la sonde hors du plan du Système solaire.
 
En août 1981, [[Voyager 2]] continua l'étude de Saturne. Elle prit plus de gros plans des lunes et apporta des preuves d'évolution de l'atmosphère et des anneaux. Malheureusement, pendant le survol, la plateforme de caméra orientable resta coincée pendant deux jours et certaines photographies ne purent être prises selon l'angle prévu. La gravité de Saturne fut utilisée pour diriger la sonde vers [[Uranus (planète)|Uranus]] (voir cette planète) qui, à son tour, la dirigea vers [[Neptune (planète)|Neptune]].
 
Les sondes découvrirent et confirmèrent plusieurs satellites orbitant près ou à l'intérieur des anneaux de Saturne. Elles découvrirent également la [[division de Maxwell]] et la [[division de Keeler]].
 
{| class="wikitable"
|+ Résumé des survols
|-
! Sonde|| Date || Distance (km)
|-
| [[Pioneer 11]] || {{1er}} septembre 1979 || {{formatnum:21000}}
|-
| [[Voyager 1]] || 12 novembre 1980 || {{formatnum:124000}}
|-
| [[Voyager 2]] || 25 août 1981 || {{formatnum:161000}}
|}
 
==== Cassini ====
{{Article détaillé|Cassini-Huygens{{!}}Sonde ''Cassini-Huygens''}}
 
[[Fichier:Saturn eclipse.jpg|vignette|droite|Saturne éclipsant le soleil, vu par la sonde ''Cassini''.]]
 
La [[Cassini-Huygens|sonde ''Cassini-Huygens'']] s'est placée en orbite autour de Saturne le {{date|1|juillet|2004|en astronautique}} afin d'étudier le système saturnien, avec une attention particulière pour [[Titan (lune)|Titan]]. En juin 2004, elle effectue un survol de [[Phœbé (lune)|Phœbé]].
 
L'orbiteur réalise deux survols de Titan et largue le 25 décembre 2004, le module atterrisseur ''[[Huygens (sonde spatiale)|Huygens]]''. Celui-ci se pose sur Titan le 14 janvier 2005, transmettant un flot de photographies et de données pendant la descente et après l'atterrissage. Pendant l'année 2005, ''Cassini'' effectue plusieurs autres survols de Titan et d'autres satellites.
 
Le 10 mars 2006, la NASA annonce que ''Cassini'' a mis en évidence sur [[Encelade (lune)|Encelade]], des réservoirs d'eau liquide s'échappant en [[geyser]]<ref>{{en}} {{Lien web
| url=http://saturn.jpl.nasa.gov/news/press-release-details.cfm?newsID=639
| titre=NASA's Cassini Discovers Potential Liquid Water on Enceladus
| éditeur=NASA/JPL
| date=9 mars 2006
| consulté le=15 mai 2007
}}</ref>.
 
Le 20 septembre 2006, ''Cassini'' photographie un anneau planétaire non encore découvert, en dehors des anneaux principaux et situé à l'intérieur des anneaux [[Anneau E|E]] et [[Anneau G|G]]<ref>{{en}} {{Lien web
| url=http://saturn.jpl.nasa.gov/news/press-release-details.cfm?newsID=691
| titre=Scientists Discover New Ring and Other Features at Saturn
| éditeur=NASA/JPL
| date=9 mars 2006
| consulté le=15 mai 2007
}}</ref>.
 
En juillet [[2006]], ''Cassini'' détecte la première preuve de lacs d'[[hydrocarbure]]s près du pôle nord de Titan, ce qui sera confirmé en janvier [[2007]]. En mars 2007, de nouvelles images du pôle mettent en évidence des mers d'hydrocarbures, la plus grande ayant presque la taille de la [[mer Caspienne]]<ref>{{en}} {{Lien web
| url=http://saturn.jpl.nasa.gov/news/features/feature20070103.cfm
| titre=Titan Has Liquid Lakes, Scientists Report in Nature
| éditeur=NASA/JPL
| date=3 janvier 2007
| consulté le=15 mai 2007
}}</ref>.
 
La mission de la sonde devait en principe s'achever en 2008, après 74 orbites autour de Saturne, elle est dépendante de la réserve de carburant nécessaire à moduler chaque orbite ; mais début 2008, au vu des réserves encore existantes, elle a été prolongée de 2 ans.
 
En avril 2013, ''Cassini'' enregistre les images d'un vaste [[ouragan]] frappant le pôle nord de Saturne dont l'œil, de {{unité|2000|kilomètres}} de diamètre, est 20 fois plus large que celui des ouragans terrestres, avec des vents supérieurs à {{unité|530|km/h}}. Il se peut qu'il soit là depuis plusieurs années<ref>{{en}} [http://www.3news.co.nz/Massive-storm-at-Saturns-north-pole/tabid/1160/articleID/296026/Default.aspx Massive storm at Saturn's north pole], ''3News'', 30 avril 2013.</ref>.
 
== Culture ==
« Saturne, celui qui apporte la vieillesse » est le {{5e|mouvement}} de l'œuvre pour grand [[orchestre]] ''[[Les Planètes]]'', composée et écrite par [[Gustav Holst]] entre 1914 et 1916.
 
Saturne est l'endroit où les deux fantômes du film [[Beetlejuice]] (1988) arrivent quand ils sortent de leur maison. Cet endroit lugubre est peuplé de [[vers de sable]] gigantesques.
 
== Notes et références ==
 
=== Notes ===
{{références|groupe=alpha}}
 
=== Références ===
{{Légende plume}}
{{Références|colonnes=2}}
 
== Voir aussi ==
{{Autres projets
| commons = Category:Saturn (planet)
| wikispecies = <!-- Wikispecies -->
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}}
 
=== Articles connexes ===
* [[Cassini-Huygens (sonde spatiale)]]
* [[Anneaux de Saturne]]
* [[Satellites naturels de Saturne]]
* [[Système solaire]]
 
=== Liens externes ===
* {{Autorité}} • [http://id.loc.gov/authorities/subjects/sh85117690.html Bibliothèque du Congrès]
* {{fr}} [http://www.le-systeme-solaire.net/modules.php?name=syssol&page=saturne Le Système Solaire - Saturne]
 
=== Bibliographie ===
* {{ouvrage| langue = fr| nom1 = Philippe Morel (dir.)| titre = Au plus près de Saturne| éditeur = Coédition Vuibert / Société astronomique de France| mois = décembre| année = 2005 | isbn = 2-7117-5362-X}} ;
* {{ouvrage| langue = fr| prénom1 = Laura| nom1 = Lovett| prénom2 = Joan| nom2 = Horvath| prénom3 = Jeff| nom3 = Cuzy| titre = Saturne : De Galilée à la mission Cassini-Huygens| éditeur = Éditions de la Martinière| mois = octobre| année = 2006| isbn = 2-7324-3486-8}}.
 
{{Palette|Satellites de Saturne|Système solaire|}}
 
{{Portail|Saturne|}}
 
[[Catégorie:Saturne|*]]
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