Vue d'artiste de la migration de Titan et de l'inclinaison de Saturne. Crédit :Coline SAILLENFEST / IMCCE
Deux scientifiques du CNRS et de Sorbonne Université travaillant à l'Institut de mécanique céleste et de calcul des éphémérides (Observatoire de Paris—PSL/CNRS) viennent de montrer que l'influence des satellites de Saturne peut expliquer l'inclinaison de l'axe de rotation de la géante gazeuse. Leur travail, publié le 18 janvier 2021 dans la revue Astronomie de la nature , prédit également que l'inclinaison augmentera encore plus au cours des prochains milliards d'années.
Un peu comme David contre Goliath, il semble que l'inclinaison de Saturne puisse en fait être causée par ses lunes. C'est la conclusion de récents travaux menés par des scientifiques du CNRS, Sorbonne Université et l'Université de Pise, ce qui montre que l'inclinaison actuelle de l'axe de rotation de Saturne est causée par la migration de ses satellites, et surtout par celle de sa plus grosse lune, Titan.
Des observations récentes ont montré que Titan et les autres lunes s'éloignent progressivement de Saturne beaucoup plus rapidement que les astronomes ne l'avaient estimé auparavant. En intégrant ce taux de migration accru dans leurs calculs, les chercheurs ont conclu que ce processus affecte l'inclinaison de l'axe de rotation de Saturne :à mesure que ses satellites s'éloignent, la planète s'incline de plus en plus.
On pense que l'événement décisif qui a fait basculer Saturne s'est produit relativement récemment. Pendant plus de trois milliards d'années après sa formation, L'axe de rotation de Saturne n'est resté que légèrement incliné. Il y a seulement un milliard d'années environ, le mouvement progressif de ses satellites déclenchait un phénomène de résonance qui se poursuit aujourd'hui :l'axe de Saturne interagit avec la trajectoire de la planète Neptune et s'incline progressivement jusqu'à atteindre l'inclinaison de 27° observée aujourd'hui.
Une animation schématique montrant la migration de Titan et Saturne entrant en résonance. Le cadre tourne, de sorte que l'axe s'arrête de bouger lorsque la résonance est atteinte. Crédit :Melaine SAILLENFEST / IMCCE
Ces résultats remettent en cause les scénarios précédents. Les astronomes étaient déjà d'accord sur l'existence de cette résonance. Cependant, ils croyaient que cela s'était produit très tôt, il y a plus de quatre milliards d'années, en raison d'un changement de l'orbite de Neptune. Depuis cette époque, On pensait que l'axe de Saturne était stable. En réalité, L'axe de Saturne est toujours incliné, et ce que nous voyons aujourd'hui n'est qu'une étape transitoire dans ce changement. Au cours des prochains milliards d'années, l'inclinaison de l'axe de Saturne pourrait plus que doubler.
L'équipe de recherche était déjà parvenue à des conclusions similaires sur la planète Jupiter, qui devrait subir une inclinaison comparable en raison de la migration de ses quatre lunes principales et de la résonance avec l'orbite d'Uranus :au cours des cinq prochains milliards d'années, l'inclinaison de l'axe de Jupiter pourrait passer de 3° à plus de 30°.
