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L'origine des anneaux de Saturne
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L'origine des anneaux de Saturne

Les anneaux de Saturne sont l’un des bijoux du Système solaire. Cependant leur origine n’est pas encore claire. De façon étonnante, les anneaux de Saturne sont composés entre 90 et 95 % de glace d’eau, alors que ceux d’Uranus et de Neptune, plus petits, sont plus riches en roche. Sébastien Charnoz, de l’Institut de physique du globe de Paris, et ses collègues ont étudié grâce à des simulations numériques une période ancienne et mouvementée du Système solaire lors de laquelle les anneaux des planètes géantes se sont probablement formés.

Pour comprendre la naissance des anneaux, les chercheurs se sont intéressés au modèle de Nice, un scénario décrivant les débuts du Système solaire et, en particulier, une période nommée le grand bombardement tardif. Celui-ci se serait déroulé il y a environ 4 milliards d’années lorsque les planètes géantes gazeuses auraient migré au sein du Système solaire. En changeant d’orbite, elles auraient déstabilisé gravitationnellement la ceinture de Kuiper, un réservoir de petits corps glacés au-delà de l’orbite actuelle de Neptune. Nombre de ces corps sont alors éjectés de la ceinture de Kuiper et bombardent les planètes du Système solaire.

Certains, parmi les plus gros avec des masses de l’ordre de 1022 kilogrammes (moins d’un centième de la masse de la Terre mais proche de celle de Pluton), auraient croisés de près les planètes géantes. Soumis aux forces de marée des géantes gazeuses, ces petits corps auraient été disloqués. Sébastien Charnoz et ses collègues ont simulé ce scénario. Leur modélisation indique que lors d’une telle rencontre, entre 0,1 et 10 % de la masse d'un petit corps est capturée en orbite autour de la planète géante.

Les chercheurs ont ici fait l’hypothèse d’un apport de masse par un unique objet provenant de la ceinture de Kuiper. Or la ceinture de Kuiper pourrait avoir abrité entre 1000 et 4000 corps de la taille de Pluton. Sébastien Charnoz et ses collègues ont estimé que selon cette hypothèse, plusieurs dizaines de corps ont pu croiser le chemin de Saturne et contribuer à la masse de son anneau.

Cependant, après leur capture, les débris sont encore assez gros et situés sur des trajectoires très elliptiques. Les chercheurs ont utilisé des simulations à N corps pour étudier l’évolution de ces débris. Ils ont montré que ceux-ci subissent de nombreuses collisions qui les réduisent en éléments de plus en plus petits. La dissipation de l’énergie lors des chocs conduit aussi leurs orbites à devenir de plus en plus circulaires et à former in fine des anneaux.

Le modèle des chercheurs explique aussi pourquoi les anneaux de Saturne sont particulièrement riches en glace d’eau par rapport à ceux d’Uranus. Cette composition est le résultat des différences de densité des deux planètes (0,69 gramme par centimètre cube pour Saturne et le double pour Uranus). Le rapport diamètre sur masse de Saturne est ainsi plus grand que celui d'Uranus. Un petit corps peut donc se rapprocher plus près d’Uranus que de Saturne sans s’abîmer sur la planète, et ce faisant, il subit des forces de marée plus élevées. En supposant que les objets de la ceinture de Kuiper sont constitués d’une croûte externe de glace d'eau et d’un cœur rocheux, Saturne n’a détruit que superficiellement ces corps, leur volant leur glace, tandis que Uranus les aurait brisés plus profondément et aurait donc amassé plus de débris rocheux.

Ces travaux montrent que la formation d’anneaux est un processus relativement naturel qui accompagne la formation de planètes. On peut s’attendre à ce que de nombreuses exoplanètes en soient dotées. C'est peut-être le cas de l’exoplanète 1SWASP J140747.93-394542.6, dont le système d’anneaux est si vaste qu’il aurait éclipsé la lumière de son étoile hôte.

 

Source : Pour la science
Crédit : NASA/JPL/USGS

La planète Mercure a une tectonique active comme la Terre.

L'origine des anneaux de Saturne Actualités

L'origine des anneaux de Saturne

Les anneaux de Saturne sont l’un des bijoux du Système solaire. Cependant leur origine n’est pas encore claire. De façon étonnante, les anneaux de Saturne sont composés entre 90 et 95 % de glace d’eau, alors que ceux d’Uranus et de Neptune, plus petits, sont plus riches en roche. Sébastien Charnoz, de l’Institut de physique du globe de Paris, et ses collègues ont étudié grâce à des simulations numériques une période ancienne et mouvementée du Système solaire lors de laquelle les anneaux des planètes géantes se sont probablement formés.

Pour comprendre la naissance des anneaux, les chercheurs se sont intéressés au modèle de Nice, un scénario décrivant les débuts du Système solaire et, en particulier, une période nommée le grand bombardement tardif. Celui-ci se serait déroulé il y a environ 4 milliards d’années lorsque les planètes géantes gazeuses auraient migré au sein du Système solaire. En changeant d’orbite, elles auraient déstabilisé gravitationnellement la ceinture de Kuiper, un réservoir de petits corps glacés au-delà de l’orbite actuelle de Neptune. Nombre de ces corps sont alors éjectés de la ceinture de Kuiper et bombardent les planètes du Système solaire.

Certains, parmi les plus gros avec des masses de l’ordre de 1022 kilogrammes (moins d’un centième de la masse de la Terre mais proche de celle de Pluton), auraient croisés de près les planètes géantes. Soumis aux forces de marée des géantes gazeuses, ces petits corps auraient été disloqués. Sébastien Charnoz et ses collègues ont simulé ce scénario. Leur modélisation indique que lors d’une telle rencontre, entre 0,1 et 10 % de la masse d'un petit corps est capturée en orbite autour de la planète géante.

Les chercheurs ont ici fait l’hypothèse d’un apport de masse par un unique objet provenant de la ceinture de Kuiper. Or la ceinture de Kuiper pourrait avoir abrité entre 1000 et 4000 corps de la taille de Pluton. Sébastien Charnoz et ses collègues ont estimé que selon cette hypothèse, plusieurs dizaines de corps ont pu croiser le chemin de Saturne et contribuer à la masse de son anneau.

Cependant, après leur capture, les débris sont encore assez gros et situés sur des trajectoires très elliptiques. Les chercheurs ont utilisé des simulations à N corps pour étudier l’évolution de ces débris. Ils ont montré que ceux-ci subissent de nombreuses collisions qui les réduisent en éléments de plus en plus petits. La dissipation de l’énergie lors des chocs conduit aussi leurs orbites à devenir de plus en plus circulaires et à former in fine des anneaux.

Le modèle des chercheurs explique aussi pourquoi les anneaux de Saturne sont particulièrement riches en glace d’eau par rapport à ceux d’Uranus. Cette composition est le résultat des différences de densité des deux planètes (0,69 gramme par centimètre cube pour Saturne et le double pour Uranus). Le rapport diamètre sur masse de Saturne est ainsi plus grand que celui d'Uranus. Un petit corps peut donc se rapprocher plus près d’Uranus que de Saturne sans s’abîmer sur la planète, et ce faisant, il subit des forces de marée plus élevées. En supposant que les objets de la ceinture de Kuiper sont constitués d’une croûte externe de glace d'eau et d’un cœur rocheux, Saturne n’a détruit que superficiellement ces corps, leur volant leur glace, tandis que Uranus les aurait brisés plus profondément et aurait donc amassé plus de débris rocheux.

Ces travaux montrent que la formation d’anneaux est un processus relativement naturel qui accompagne la formation de planètes. On peut s’attendre à ce que de nombreuses exoplanètes en soient dotées. C'est peut-être le cas de l’exoplanète 1SWASP J140747.93-394542.6, dont le système d’anneaux est si vaste qu’il aurait éclipsé la lumière de son étoile hôte.

 

Source : Pour la science
Crédit : NASA/JPL/USGS

La planète Mercure a une tectonique active comme la Terre.

LE GUIDE Naturellement

Agenda . . .

11 - Aude

►Jusqu'au 5 janvier 

EXPOSITION
"ESCALE EN MÉDITERRANÉE ROMAINE – LES PORTS ANTIQUES DE NARBONNE"

À travers plus de 150 objets, cette exposition met en valeur les principaux sites du système portuaire narbonnais, inscrit le port de Narbo Martius dans le réseau des ports de commerce romains de Méditerranée occidentale, et détaille ses activités et métiers. Cette exposition place le public dans un rôle d'archéologue et lui fait vivre une expérience sensorielle unique.

EPCC Narbo Via
2 avenue André Mècle
11100 Narbonne
04 68 90 28 90
https://narbovia.fr

21 - Côte d'Or

►Jusqu'au 5 janvier 

EXPOSITION 
"OCÉAN, ICI COMMENCE LA VIE"

Une exposition fascinante, captivante pour explorer, observer, découvrir, admirer, comprendre, agir… et prendre conscience de l'importance cruciale de l'océan dans l'équilibre de notre planète.

Le Jardin de l'Arquebuse
1 avenue Albert 1er & 14 rue Jehan de Marville 
21000 Dijon
03 80 48 82 00
www.ma-nature.dijon.fr

25 - Doubs

►Jusqu'au 9 mars 

EXPOSITION 
"À L'AFFÛT"

À travers son art, le photographe animalier et grand voyageur, exprime ses rêves, ses émotions et ses rencontres en captant l'instant, celui de l’animal au cœur de son environnement. 

Saline royale
Grande Rue
25610 Arc et Senans
03 81 54 45 13
www.salineroyale.com

26 - Drôme

►Jusqu'au 31 janvier 

ACTIVITE 3-11 ANS
LA FERME AUX CROCODILES

Le Père Noël est passé chez les crocos… et il est joueur ! Le Père Noël a caché 6 paquets cadeaux dans notre Réserve Tropicale. Les enfants doivent les retrouver et deviner à quel animal appartient chaque cadeau. Des indices et un plan les aideront à mener à bien cette mission !

La Ferme aux Crocodiles
395 allée de Beauplan
26700 Pierrelatte
04 75 04 47 42
www.lafermeauxcrocodiles.com

►Jusqu'au 5 janvier

ANIMATIONS GRATUITES
LA FERME AUX CROCODILES

10h30 : RDV animalier avec les oiseaux - 11h30 : RDV animalier avec les tortues géantes - 12h00 : Documentaires à l'amphithéatre - 14h00 : RDV animalier avec les iguanes - 15h00 : tout sur le crocodile - 16h00 RDV animalier avec les oiseaux. Contes du Baobab du 21 au 23 décembre. Rencontre avec la mascotte le 24 décembre.

La Ferme aux Crocodiles
395 allée de Beauplan
26700 Pierrelatte
04 75 04 47 42
www.lafermeauxcrocodiles.com

34 - Hérault

►Jusqu'au 9 mars 

EXPOSITION
"TISSER L'IMAGINAIRE"

Construite en partenariat avec le Mobilier national, l’exposition explore la notion d’Imaginaires dans l’art de la tapisserie. Récit d’aventures imaginaires transposées, illustration de contes et de fables, exploration de sentiments, de visions de l’esprit, représentations d’ailleurs imaginés ou rêvés, l’exposition montre les différentes formes que peut prendre l’imaginaire selon les artistes, les époques.

Musée de Lodève
Square George Auric
34700 Lodève
04 67 88 86 10
www.museedelodeve.fr

37 - Indre et Loire

►Jusqu'au 5 janvier

"NOEL AU PAYS DES CHÂTEAUX, CHENONCEAU, UN NOËL DE PORCELAINE"

En partenariat avec la maison Bernadaud, le Château de Chenonceau propose une visite autour de la spécialité de cette famille depuis 5 générations : la porcelaine de Limoges. Découvrez l'association de deux savoirs-faire : la porcelaine et l’art de la table d’un côté et les compositions florales de l’Atelier floral du Château de Chenonceau de l’autre.

Château de Chenonceau
37150 Chenonceaux
02 47 23 44 06
www.chenonceau.com

38 - Isère

►Jusqu'au 30 mars 

EXPOSITION
"ARCABAS, L’ÉTOFFE HAUTE EN COULEUR"

Outre les toiles de jute et l’impression sur soie que l’on retrouve dans l’église de Saint-Hugues, l’exposition présente des objets textiles conçus par Arcabas. Dans son œuvre picturale dont certains tableaux sont également présentés, les motifs des costumes, les drapés témoignent d’une recherche plastique constante.

Musée arcabas en Chartreuse
Eglise de Saint-Hugues
38380 Saint-Pierre-de-Chartreuse
04 76 88 65 01
https://musees.isere.fr

42 - Loire

►Jusqu'au 5 janvier 

EXPOSITION 
"POUPÉE N’EST PAS JOUER" 

L’exposition est consacrée aux différentes fonctions que peut prendre la poupée dans notre société quand elle n’est plus un simple jouet destiné aux enfants. Elle devient alors support de réflexion et d’analyse sur des phénomènes d’ordre historique, anthropologique, médical, social ou artistique...

Musée d’Allard
13 boulevard de la Préfecture
42600 Montbrison
04 77 96 39 15
www.facebook.com/museeallard

63 - Puy de Dôme

►Jusqu'au 23 février 

EXPOSITIONS
"DOUBLE PARADISO"

L'exposition Double Paradiso a ouvert ses portes. Du jardin des délices à la forêt du Petit chaperon rouge, embarquez pour un voyage imaginaire qui vous mènera dans l'univers captivant de Matteo CIbic, talentueux designer italien. Ses créations hybrides et humoristiques viendront ponctuer votre découverte de l'exposition présentée simultanément au musée Mandet et au Musée régional d'Auvergne.

Musée Mandet
14 rue de l’Hôtel de Ville - 63200 Riom
Musée régional d’Auvergne
10 bis rue Delille - 63200 Riom
04 73 38 18 53
www.rlv.eu/musees

67 - Bas-Rhin

►Jusqu'au 5 janvier 

EXPOSITION MUSÉE LALIQUE
"HAPPY CRISTAL"

Happy Cristal revient chaque mois de décembre pour célébrer les fêtes de fin d’année au musée Lalique. C’est l’occasion, au travers de cette exposition-évènement, de mettre en avant les créations récentes de la cristallerie et de les faire vivre dans des mises en scène qui invitent au rêve, à l’évasion.

Musée Lalique
40 rue du Hochberg
67290 Wingen-sur-Moder
03 88 89 08 14
www.musee-lalique.com

►Jusqu'au 22 février 

EXPOSITION
"CLEMENCEAU CROQUÉ PAR SEM"

Le parcours de l’exposition-focus présente les débuts artistiques de Sem, le chroniqueur de la Belle Époque. Le parcours aborde sa carrière dans la presse et sa brève collaboration avec Clemenceau en 1913. Au moment où la guerre éclate, Sem devient correspondant de guerre pour plusieurs journaux et profite de cette période pour peaufiner l’imagerie clemenciste.

Musée Clemenceau
8 rue Benjamin Franklin
75116 Paris
01 45 20 53 41
https://musee-clemenceau.fr

►Jusqu'au 11 mai 

EMPREINTE CARBONE, L'EXPO !

Conçue pour un public familial et articulée en trois parties, Empreinte carbone, l’expo ! vise à déconstruire les présupposés et les idées reçues sur notre empreinte carbone, à en examiner les mécanismes et à proposer aux visiteurs un espace de réflexion sur les actions à mener face au défi du changement climatique. 

Musée des Arts et Métiers
60 rue Réaumur
75003 Paris
01 53 01 82 63
www.arts-et-metiers.net

77 - Seine et Marne

►Jusqu'au 5 janvier

"LE GRAND NOEL"
VAUX-LE-VICOMTE

Vaux-le-Vicomte vous invite à plonger dans l’univers des contes pour sa nouvelle édition du Grand Noël. Entre décors somptueux, feux de cheminée et projections monumentales, laissez-vous émerveiller. 
Une expérience magique pour toute la famille en compagnie de Casse-Noisette, Blanche Neige ou encore Alice au Pays des Merveilles. 

Château de Vaux-le-Vicomte
77950 Maincy
https://vaux-le-vicomte.com

84 - Vaucluse

►Les 23 é 24 janvier

CONTES AUTOUR DU MONDE
"À VOL D'OISEAU"

Cette lecture ornithologique nous entraîne entre orient et occident, imaginaire et réel, air et terre, au gré de contes et de chants d’oiseaux. Elle mêle les patrimoines de tradition orale et de la nature à celui du musée d’arts décoratifs et refuge de la Ligue pour la Protection des Oiseaux.

Musée Louis Vouland
17 rue Victor Hugo
84000 Avignon
04 90 86 03 79
www.vouland.com

►Jusqu'au 30 avril 

EXPOSITION 
"LES LIEUX IMAGINAIRES" 

A travers le travail de quelques artistes et architectes, nous nous interrogerons sur les façons et les lieux où nous vivrons dans l’avenir. Entre vénération du présent, visions futuristes et perspectives révolutionnaires offertes par l’intelligence artificielle, il s'agira de scénarios pour les nouvelles générations, fondés sur une profonde compréhension du passé.  

Château de Lourmarin
2 avenue Laurent Vibert
84160 Lourmarin
04 90 68 15 23
www.chateaudelourmarin.com

Lieux:
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