Les anneaux de Saturne

Les anneaux de Saturne sont observés depuis le 17èmesiècle et sont restés les seuls anneaux connus jusqu'aux dernières années du 20ème siècle. Nous savons maintenant que toutes les planètes géantes du système solaire possèdent un système d'anneaux.

Quand Galilée observe Saturne en 1610, il ne comprend pas pourquoi la planète apparaît aplatie. C'est Huygens, qui suggérera que " la planète est entourée d'un anneau plat qui ne touche pas la planète ". Il pensait que l'anneau de Saturne était un objet solide. Cassini découvre la division qui porte son nom et Laplace propose que la planète soit entourée d'un grand nombre d'anneaux solides, mais les travaux de Roche en 1849, puis de Maxwell, en 1857, montrèrent que seul, un anneau constitué de particules isolées, pouvait être stable.

Les anneaux d'Uranus sont découverts de la Terre grâce à une technique qui révèlera aussi les anneaux de Neptune : les occultations stellaires. Le passage de la planète devant une étoile est observé pour étudier la haute atmosphère. L'enregistrement en photométrie rapide du flux de l'étoile fournit une coupe très précise dans le système. Le 10 mars 1977, la courbe de lumière montre neuf brèves extinctions de l'étoile avant et après la disparition de l'étoile derrière la planète. De plus, la courbe de lumière, portée en fonction de la distance au centre de l'étoile, montre que ces baisses de signal correspondent à des rayons semblables : donc Uranus est entourée d'un système de neuf anneaux très étroits et presque circulaires.

Les anneaux de Jupiter furent les seuls à être découverts par une sonde spatiale, Pioneer 10, qui, en décembre 1974, enregistra une baisse inattendue du flux de particules à l'intérieur de l'orbite d'Amalthée. L'hypothèse faite alors de la présence d'un anneau ne fut confirmée qu'en 1979 par une image de Voyager 1. L'anneau, constitué de poussières, n'est bien visible qu'en diffusion vers l'avant et sur des images à longue pause.

C'est une occultation stellaire qui permettra en 1984, d'identifier les anneaux de Neptune. En 1981, une étoile très brillante avait traversé tout le plan équatorial de la planète sans être interrompue et l'on en conclut que Neptune n'avait pas d'anneaux. Mais le 22 juillet 1984, une étoile, venue visiter le voisinage de Neptune, montre une brève extinction d'un côté de la planète sans être interrompue de l'autre côté, là où elle aurait dû recouper un éventuel anneau. De plus, deux observatoires proches annoncèrent avoir vu la même chose, presque simultanément. Cela montrait qu'il ne s'agissait pas d'un artefact et que Neptune possédait des anneaux qui ne faisaient pas le tour de la planète. On appela ces anneaux incomplets des arcs.

La plupart des connaissances que nous avons sur les anneaux de Saturne et Jupiter vient des sondes Pionner et Voyager. Les anneaux d'Uranus et de Neptune ont été étudiés par Voyager 2 mais ont aussi été explorés du sol grâce aux occultations stellaires : les deux approches sont complémentaires. Les occultations, en donnant des coupes précises dans le système, ont permis de connaître les orbites, largeurs et profondeurs

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