L’orbite de Saturne. Quelle est la durée d’une année sur Saturne ?

Chaque planète du système solaire met un certain temps pour effectuer une seule orbite autour du Soleil. Ici, sur Terre, cette période dure 365,25 jours – une période que nous appelons une année. Lorsqu’il s’agit des autres planètes, nous utilisons cette mesure pour caractériser leurs périodes orbitales. Et ce que nous avons constaté, c’est que sur beaucoup de ces planètes, en fonction de leur distance au Soleil, une année peut durer très longtemps !

Prenez l’exemple de Saturne, qui tourne autour du Soleil à une distance d’environ 9,5 UA – c’est-à-dire neuf fois et demie la distance entre la Terre et le Soleil. De ce fait, la vitesse à laquelle elle tourne autour du Soleil est également considérablement plus lente. Par conséquent, une seule année sur Saturne dure en moyenne environ vingt-neuf ans et demi. Et pendant cette période, des changements intéressants se produisent pour les systèmes météorologiques de la planète.

Période orbitale:

Saturne tourne autour du Soleil à une distance moyenne (axe semi-majeur) de 1,429 milliard de km (887,9 millions mi ; 9,5549 UA). Comme son orbite est elliptique – avec une excentricité de 0,05555 – sa distance au Soleil varie de 1,35 milliard de km (838,8 millions de mi ; 9,024 UA) à son point le plus proche (périhélie) à 1.509 milliards de km (937,6 millions de mi ; 10,086 UA) à sa plus grande distance (aphélie).

Avec une vitesse orbitale moyenne de 9,69 km/s, il faut à Saturne 29,457 années terrestres (ou 10 759 jours terrestres) pour effectuer une seule révolution autour du Soleil. En d’autres termes, une année sur Saturne dure à peu près aussi longtemps que 29,5 ans ici sur Terre. Cependant, Saturne met également un peu plus de 10 heures et demie (10 heures 33 minutes) pour effectuer une rotation sur son axe. Cela signifie qu’une seule année sur Saturne dure environ 24 491 jours solaires saturniens.

C’est pour cette raison que ce que nous pouvons voir des anneaux de Saturne depuis la Terre change au fil du temps. Sur une partie de son orbite, les anneaux de Saturne sont vus à leur point le plus large. Mais à mesure qu’elle poursuit son orbite autour du Soleil, l’angle des anneaux de Saturne diminue jusqu’à ce qu’ils disparaissent complètement de notre point de vue. Ceci est dû au fait que nous les voyons de face. Après quelques années supplémentaires, notre angle s’améliore et nous pouvons à nouveau voir le magnifique système d’anneaux.

Inclinaison orbitale et inclinaison axiale :

Une autre chose intéressante à propos de Saturne est le fait que son axe est incliné par rapport au plan de l’écliptique. Essentiellement, son orbite est inclinée de 2,48° par rapport au plan orbital de la Terre. Son axe est également incliné de 26,73° par rapport à l’écliptique du Soleil, ce qui est similaire à l’inclinaison de 23,5° de la Terre. Il en résulte que, comme la Terre, Saturne connaît des changements saisonniers au cours de sa période orbitale.

Changements saisonniers:

Pour la moitié de son orbite, l’hémisphère nord de Saturne reçoit plus de rayonnement solaire que l’hémisphère sud. Pour l’autre moitié de son orbite, la situation est inversée, l’hémisphère sud recevant plus de lumière solaire que l’hémisphère nord. Cela crée des systèmes de tempêtes qui changent radicalement selon la partie de son orbite dans laquelle se trouve Saturne.

Pour les staters, les vents dans la haute atmosphère peuvent atteindre des vitesses allant jusqu’à 5oo mètres par seconde (1 600 pieds par seconde) autour de la région équatoriale. À l’occasion, l’atmosphère de Saturne présente des ovales de longue durée, semblables à ce qui est couramment observé sur Jupiter. Alors que Jupiter présente la grande tache rouge, Saturne présente périodiquement ce que l’on appelle la grande tache blanche (alias le grand ovale blanc).

Ce phénomène unique mais de courte durée se produit une fois par année saturnienne, au moment du solstice d’été de l’hémisphère nord. Ces taches peuvent faire plusieurs milliers de kilomètres de large, et ont été observées à de nombreuses reprises dans le passé – en 1876, 1903, 1933, 1960 et 1990.

Depuis 2010, une large bande de nuages blancs appelée perturbation électrostatique du Nord a été observée, repérée par la sonde spatiale Cassini. Étant donné la nature périodique de ces tempêtes, une autre devrait se produire en 2020, coïncidant avec le prochain été de Saturne dans l’hémisphère nord.

De même, les changements saisonniers affectent les très grands modèles météorologiques qui existent autour des régions polaires nord et sud de Saturne. Au pôle nord, Saturne connaît un modèle de vague hexagonale qui mesure quelque 30 000 km de diamètre, tandis que chacun de ses six côtés mesure environ 13 800 km. Cette tempête persistante peut atteindre des vitesses d’environ 322 km par heure (200 mph).

Grâce aux images prises par la sonde Cassini entre 2012 et 2016, la tempête semble subir des changements de couleur (d’une brume bleutée à une teinte brun doré) qui coïncident avec l’approche du solstice d’été. Ce phénomène a été attribué à une augmentation de la production de brouillards photochimiques dans l’atmosphère, qui est due à une exposition accrue à la lumière du soleil.

De même, dans l’hémisphère sud, les images acquises par le télescope spatial Hubble ont indiqué l’existence d’un grand courant-jet. Cette tempête ressemble à un ouragan depuis l’orbite, possède un mur de l’œil clairement défini et peut atteindre des vitesses allant jusqu’à 550 km/h (~342 mph). Et tout comme la tempête hexagonale du nord, le courant-jet du sud subit des changements en raison d’une exposition accrue à la lumière du soleil.

Cassini a pu capturer des images de la région polaire sud en 2007, ce qui coïncide avec la fin de l’automne dans l’hémisphère sud. À l’époque, la région polaire devenait de plus en plus « smogueuse », tandis que la région polaire nord devenait de plus en plus claire. La raison en était que la diminution de la lumière solaire entraînait la formation d’aérosols de méthane et la création d’une couverture nuageuse.

À partir de là, on a supposé que les régions polaires deviennent de plus en plus obscurcies par des nuages de méthane à mesure que leur hémisphère respectif s’approche de son solstice d’hiver, et plus claires à l’approche de son solstice d’été. Et les latitudes moyennes montrent certainement leur part de changements grâce aux augmentations/diminutions de l’exposition au rayonnement solaire.

Comme la durée d’une seule année, ce que nous savons de Saturne a beaucoup à voir avec sa distance considérable du Soleil. En bref, peu de missions ont pu l’étudier en profondeur, et la durée d’une seule année signifie qu’il est difficile pour une sonde d’assister à tous les changements saisonniers que connaît la planète. Pourtant, ce que nous avons appris a été considérable, et aussi assez impressionnant !

Nous avons écrit de nombreux articles sur les années sur d’autres planètes ici à Universe Today. Voici L’orbite des planètes. Quelle est la durée d’une année sur les autres planètes ? « , L’orbite de la Terre. Combien de temps dure une année sur la Terre ?, L’orbite de Mercure. Combien de temps dure une année sur Mercure ? L’orbite de Vénus. Combien de temps dure une année sur Vénus ? L’orbite de Mars. Combien de temps dure une année sur Mars ? L’orbite de Jupiter. Combien de temps dure une année sur Jupiter ? L’orbite d’Uranus. Combien de temps dure une année sur Uranus ? L’orbite de Neptune. Combien de temps dure une année sur Neptune ? L’orbite de Pluton. Combien de temps dure une année sur Pluton ?

Si vous souhaitez plus d’informations sur Saturne, consultez les communiqués de presse de Hubblesite sur Saturne. Et voici un lien vers la page d’accueil du vaisseau spatial Cassini de la NASA, qui est en orbite autour de Saturne.

Nous avons également enregistré un épisode entier d’Astronomy Cast qui porte uniquement sur Saturne. Écoutez ici, l’épisode 59 : Saturne.