Les anneaux planétaires sont un phénomène intéressant. La simple mention de ces deux mots a tendance à évoquer des images de Saturne, avec son grand système coloré d’anneaux qui forment un disque orbital. Mais en fait, plusieurs autres planètes de notre système solaire ont des anneaux. C’est juste que, contrairement à Saturne, leurs systèmes sont moins visibles, et peut-être moins beaux à voir.

Grâce aux efforts d’exploration montés au cours des dernières décennies, qui ont vu des sondes spatiales envoyées dans le système solaire externe, nous avons compris que toutes les géantes gazeuses – Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune – ont toutes leur propre système d’anneaux. Et ce n’est pas tout ! En fait, les systèmes d’anneaux pourraient être plus courants qu’on ne le pensait auparavant…

Les anneaux de Jupiter :

Ce n’est qu’en 1979 que les anneaux de Jupiter ont été découverts lorsque la sonde spatiale Voyager 1 a effectué un survol de la planète. Ils ont également été étudiés en profondeur dans les années 1990 par l’orbiteur Galileo. Parce qu’il est principalement composé de poussière, le système d’anneaux est peu visible et ne peut être observé que par les télescopes les plus puissants, ou de très près par des engins spatiaux orbitaux. Cependant, au cours des vingt-trois dernières années, il a été observé depuis la Terre à de nombreuses reprises, ainsi que par le télescope spatial Hubble.

Le système d’anneaux a quatre composants principaux : un torus interne épais de particules connu sous le nom d' » anneau de halo  » ; un  » anneau principal  » relativement brillant, mais extrêmement fin ; et deux  » anneaux de soie  » externes larges, épais et faibles. Ces anneaux extérieurs sont composés de matériaux provenant des lunes Amalthea et Thebe et sont nommés d’après ces lunes (c’est-à-dire l' »anneau d’Amalthea » et l' »anneau de Thebe »).

L’anneau principal et l’anneau de halo sont constitués de poussières éjectées des lunes Metis, Adrastea et d’autres corps parents non observés à la suite d’impacts à grande vitesse. Les scientifiques pensent qu’un anneau pourrait même exister autour de l’orbite de la lune d’Himalia, qui aurait pu être créé lorsqu’une autre petite lune s’est écrasée sur elle et a provoqué l’éjection de matériaux à sa surface.

Les anneaux de Saturne :

Les anneaux de Saturne, eux, sont connus depuis des siècles. Bien que Galilée soit devenu la première personne à observer les anneaux de Saturne en 1610, il ne disposait pas d’un télescope assez puissant pour discerner leur véritable nature. Ce n’est qu’en 1655 que Christiaan Huygens, mathématicien et scientifique néerlandais, est devenu la première personne à les décrire comme un disque entourant la planète.

Des observations ultérieures, qui comprenaient des études spectroscopiques à la fin du 19e siècle, ont confirmé qu’ils sont composés de plus petits anneaux, chacun constitué de minuscules particules en orbite autour de Saturne. Ces particules ont une taille allant du micromètre au mètre qui forment des amas en orbite autour de la planète, et qui sont composés presque entièrement de glace d’eau contaminée par des poussières et des produits chimiques.

Au total, Saturne possède un système de 12 anneaux avec 2 divisions. Elle possède le système d’anneaux le plus étendu de toutes les planètes de notre système solaire. Les anneaux présentent de nombreuses lacunes où la densité des particules chute brusquement. Dans certains cas, cela est dû au fait que les lunes de Saturne y sont encastrées, ce qui provoque des résonances orbitales déstabilisantes.

Cependant, à l’intérieur de l’anneau de Titan et de l’anneau G, la résonance orbitale avec les lunes de Saturne a une influence stabilisatrice. Bien au-delà des anneaux principaux se trouve l’anneau Phoebe, qui est incliné à un angle de 27 degrés par rapport aux autres anneaux et, comme Phoebe, orbite de façon rétrograde.

Les anneaux d’Uranus :

On pense que les anneaux d’Uranus sont relativement jeunes, au maximum 600 millions d’années. Ils proviendraient de la fragmentation par collision d’un certain nombre de lunes qui existaient autrefois autour de la planète. Après la collision, les lunes se sont probablement brisées en de nombreuses particules, qui ont survécu sous forme d’anneaux étroits et optiquement denses uniquement dans des zones strictement confinées de stabilité maximale.

Uranus possède 13 anneaux qui ont été observés jusqu’à présent. Ils sont tous très faibles, la majorité étant opaque et ne faisant que quelques kilomètres de large. Le système d’anneaux est principalement constitué de grands corps de 0,2 à 20 m de diamètre. Quelques anneaux sont optiquement minces et sont constitués de petites particules de poussière, ce qui les rend difficiles à observer à l’aide de télescopes terrestres.

Les anneaux de Neptune :

Les anneaux de Neptune n’ont été découverts qu’en 1989, lorsque la sonde spatiale Voyager 2 a effectué un survol de la planète. Six anneaux ont été observés dans le système, qui sont mieux décrits comme faibles et ténus. Les anneaux sont très sombres et sont probablement constitués de composés organiques transformés par les radiations, comme ceux que l’on trouve dans les anneaux d’Uranus. Un peu comme Uranus, et Saturne, quatre des lunes de Neptune orbitent dans le système d’anneaux.

Autres corps :

En 2008, il a été suggéré que les effets magnétiques autour de la lune saturnienne de Rhéa pourraient indiquer qu’elle possède son propre système d’anneaux. Cependant, une étude ultérieure a indiqué que les observations obtenues par la mission Cassini suggéraient qu’un autre mécanisme était responsable des effets magnétiques.

Des années avant que la sonde New Horizons ne visite le système, les astronomes ont spéculé que Pluton pourrait également avoir un système d’anneaux. Cependant, après avoir effectué son survol historique du système en juillet 2015, la sonde New Horizons n’a trouvé aucune preuve d’un système d’anneaux. Alors que la planète naine avait de nombreux satellites en dehors de son plus grand (Charon), les débris autour de la planète ne se sont pas coalisés en anneaux, comme cela avait été théorisé.

La planète mineure de Chariklo – un astéroïde qui tourne autour du Soleil entre Saturne et Uranus – possède également deux anneaux qui l’entourent. Ceux-ci sont peut-être dus à une collision qui a provoqué la formation d’une chaîne de débris en orbite autour d’elle. L’annonce de ces anneaux a été faite le 26 mars 2014, et était basée sur des observations faites lors d’une occultation stellaire le 3 juin 2013.

Ceci a été suivi de découvertes faites en 2015 qui indiquaient que 2006 Chiron – un autre Centaure majeur – pourrait avoir son propre anneau. Cela a conduit à d’autres spéculations selon lesquelles il pourrait y avoir de nombreuses planètes mineures dans notre système solaire qui ont un système d’anneaux.

En bref, quatre planètes de notre système solaire ont des systèmes d’anneaux complexes, ainsi que la planète mineure Chariklo, et peut-être même de nombreux autres objets plus petits. En ce sens, les systèmes d’anneaux semblent être beaucoup plus courants dans notre système solaire qu’on ne le pensait auparavant.

Nous avons écrit de nombreux articles sur les planètes avec des anneaux pour Universe Today. Voici un article sur la composition des anneaux de Saturne, et voici un article sur les planètes avec anneaux.

Si vous souhaitez plus d’informations sur les planètes, consultez la page d’exploration du système solaire de la NASA, et voici un lien vers le simulateur de système solaire de la NASA.

Nous avons également enregistré une série d’épisodes d’Astronomy Cast sur chaque planète du système solaire. Commencez ici, épisode 49 : Mercure.