En ce début d'année 2007, Saturne est facile à repérer, dans la constellation du Lion, où elle brille d'un éclat jaunâtre.
Schéma Ph Ledoux / ASCT-astronomie
Une fois Saturne repérée, pointez votre télescope dessus... et en route pour un voyage vers le monde mystérieux de la plus belle de toutes les planètes de notre système solaire ! Plusieurs éléments attireront votre attention au fil de vos observations :
Le diamètre apparent de Saturne :
Le diamètre apparent de Saturne, vue à l'oculaire de votre télescope, change au fil des mois selon la distance qui sépare Saturne de la Terre. Lorsque cette distance est minimale, le diamètre apparent de Saturne est maximal, offrant ainsi les meilleures conditions d'observation : c'est le cas durant l'hiver 2006-2007.
La Terre tournant beaucoup plus vite sur son orbite autour du Soleil que ne le fait Saturne, nous venons la doubler très régulièrement, tous les 1 an et 12,8 jours (une petite animation est à votre disposition pour illustrer ce phénomène) : la distance Terre-Saturne est alors minimale et le diamètre apparent de Saturne maximal. Les astronomes appellent ce moment privilégié "l'opposition de Saturne".
Schéma Ph Ledoux / ASCT-astronomie : Saturne et la Terre au moment de l'opposition
L'aplatissement de Saturne :
L'platissement du globe saturnien est très nettement visible, même dans un télescope d'entrée de gamme
Photo NASA / Télescope spatial Hubble
Comme Jupiter, Saturne est une planète qui tourne très rapidement sur elle-même. Mais la nature gazeuse de ces planètes géantes a deux conséquences :
- les différentes régions de leur atmosphère ne tournent pas partout à la même vitesse. La rotation de Saturne sur elle-même est de 10 h 14 mn à son équateur et de 10 h 39 mn aux pôles. Les astronomes parlent de "rotation différentielle".
- la grande rapidité de la rotation de Saturne entraîne cet aplatissement du globe au niveau des pôles.
Les couleurs de Saturne :
Comme Jupiter, Saturne présente des bandes nuageuses mais beaucoup moins contrastées, de couleur crème. La bande équatoriale, plus claire que le reste du globe de Saturne est déjà visible avec une lunette astronomique d'objectif égal ou supérieur à 80 mm de diamètre.
Photo Ph Ledoux / ASCT-astronomie
Les tempêtes de Saturne :
Mais pour parvenir à distinguer les taches que forment les violentes tempêtes qui agitent la haute atmosphère de Saturne, il faut disposer d'un instrument d'au moins 200 mm de diamètre et d'un site d'observation parfaitement non pollué.
Photo NASA / ESA / sonde spatiale Cassini
Mais bien que relativement difficile, ce type d'observation est néanmoins possible, l'observation régulière de ces tempêtes au fil des heures permettant alors de mettre en évidence la rotation de Saturne sur elle-même comme vous le montre la remarquable animation ci-dessous réalisée par Denis Joye.
Surveillez la petite tache blanche (spot) au niveau du tropique de Saturne !
L'observation de ces tempêtes dans la haute atmosphère de Saturne (les astronomes désignent ces taches blanches par le nom anglais de "spots") fait l'objet de campagnes systématiques, coordonnées notamment par la Société Astronomique de France. En particulier, l'un de ses responsables, Christophe Pellier, a rédigé un guide très complet à l'intention de celles et ceux d'entre vous qui souhaiteraient se lancer dans ces campagnes d'observation.
Les anneaux de Saturne :
Impossible de décrire Saturne sans parler de ses superbes anneaux qui font de cette planète la merveille du système solaire. Toutes les planètes géantes du système solaire (Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune) possèdent des anneaux mais seuls ceux de Saturne sont accessibles aux télescopes des astronomes amateurs.
PhotoNASA / sonde spatiale Voyager
Déjà, une bonne paire de jumelles 10 x 50 permet de se rendre compte que Saturne n'est pas ronde mais ovale en raison de la présence des anneaux. Mais pour commencer à voir ces derniers, il faut disposer au minimum d'une lunette astronomique de 60 mm de diamètre, avec un grossissement de 60 x. C'est ce que fit Galilée en 1616.
A l'époque, Galilée ne comprit pas exactement de quoi il s'agissait : une planète accompagnée de deux autres corps célestes de part et d'autre ?
C'est à Christiaan Huygens que revient le mérite d'avoir compris en 1655 qu'il s'agissait d'anneaux en orbite autour de la planète Saturne. Et pour faire bonne mesure, c'est également lui qui découvrira Titan, la plus grosse des lunes de Saturne.
Dessins de Christiaan Huygens
Avec un instrument d'un diamètre plus important, de 80 mm minimum, vous vous apercevrez qu'il n'y a pas qu'un seul anneau. En fait, trois anneaux sont visibles, nommés A, B et C. L'anneau le plus extérieur est l'anneau A. Il mesure 14600 km de large. L'anneau B est plus large, environ 25 500 km, et plus lumineux que l'anneau A.
Photo Ph Ledoux / ASCT-astronomie
En l'observant attentivement, vous vous rendrez compte que l'anneau B s'assombrit légèrement vers l'intérieur. L'anneau A et l'anneau B sont séparés par une zone sombre : la célèbre division de Cassini, découverte en 1675 par Jean-Dominique Cassini, l'astronome de Louis XIV. D'une largeur de 4 700 km, une lunette de 80 mm suffit pour apercevoir la division de Cassini.
Jean-Dominique Cassini
L'anneau C est plus délicat à voir : mesurant 17 500 km et situé à l'intérieur de l'anneau B, il est presque transparent, au point que le globe de Saturne et les étoiles sont visibles au travers. Egalement appelé "anneau de crêpe", il faut un télescope d'au moins 200 mm de diamètre pour parvenir à l'observer. Encore plus difficile à repérer : la division de Encke. Il s'agit d'une zone sombre, analogue à la division de Cassini, qui sépare en deux l'anneau le plus extérieur de Saturne. Un bon télescope de plus de 200 mm de diamètre et un bon ciel permettent de la distinguer au niveau des "anses" que dessine l'anneau de Saturne.
L'angle d'ouverture des anneaux de Saturne :
Selon les années, l'inclinaison des anneaux semble changer : les astronomes parlent de "l'angle d'ouverture" des anneaux. Maximal en 2003, cet angle va diminuer progressivement jusqu'en 2009, où les anneaux seront vus par la tranche : durant quelques jours, la très faible épaisseur des anneaux (environ 1 km), les rendra totalement invisibles depuis la Terre. Puis l'angle s'ouvrira à nouveau pour atteindre son maximum en 2017.
L'aspect des anneaux est lié à la position de Saturne sur son orbite, selon un cycle de 15 ans (= une 1/2 année saturnienne), ainsi que l'explique le schéma ci-dessous, tiré de la revue Astronomie Magazine.
Schéma Astronomie Magazine
L'inclinaison des anneaux en 2007
L'observation des pôles de Saturne :
Selon leur angle d'ouverture au fil des ans, les anneaux viennent masquer alternativement chacun des deux pôles de Saturne. Ce phénomène est facilement observable dans un télescope d'amateur.
Photo NASA / Télescope spatial Hubble
L'ombre des anneaux :
En fonction de leur angle d'ouverture, tantôt les anneaux peuvent projeter leur ombre sur le globe de Saturne et tantôt, c'est au contraire Saturne qui projete son ombre sur ses anneaux.
Photo Ph Ledoux / ASCT-astronomie
Avant l'opposition, l'ombre de Saturne sur ses anneaux est visible à droite de la planète et, après l'opposition, à gauche de la planète, ainsi que vous pourrez le constater sur les photos ci-dessous. Au moment de l'opposition de Saturne, l'ombre de la planète sur les anneaux n'est plus visible pour nos télescopes car elle se trouve alors masquée derrière le globe de Saturne.
L'explication de ce phénomène est toute bête : tout dépend en fait de la position de saturne par rapport au Soleil ainsi que vous l'expliquera mieux qu'un long discours le petit schéma ci-dessous.
Les satellites de Saturne :
La mise en orbite de la sonde Cassini en 2004 a permis de porter à 35 le nombre de satellites que compte Saturne. Au cours de son approche de Saturne, la sonde Cassini a ainsi mis en évidence l'existence de 6 nouveaux satellites.
Dessin d'artiste NASA : la sonde Cassini en orbite autour de Saturne
Mais déjà, le passage des sondes Voyager en 1977 avait permis la découverte d'une dizaine de nouveaux petits satellites.
Photos NASA / JPL / sonde spatiale Voyager : portrait de famille de nouveaux satellites de Saturne
En tout état de cause, celà ne changera pas grand chose à vos observations personnelles puisque seuls 7 ou 8 satellites sont assez gros pour être visibles dans des télescopes d'amateurs.
Le plus lumineux de tous ces satellites (magnitude 8.3) est Titan, le deuxième plus gros satellite du système solaire, juste après Ganymède, satellite de Jupiter. Avec ses 5 150 km, il est une fois et demi plus gros que la Lune et est déjà repérable dans une lunette de 60 mm de diamètre lors de son "élongation maximale", c'est à dire lorsqu'il est situé au plus loin de Saturne. Les dates des élongations maximales du mois sont précisées dans les éphémérides mensuelles du club d'astronomie de Toussaint.
Photo NASA / ESA / sonde spatiale Cassini : Titan et Saturne
Plus difficiles à voir car moins lumineux sont Rhéa, Téthys, Dioné et Japet : leur magnitude se situe entre 10 et 11 et un télescope de 114 mm de diamètre est un strict minimum pour espérer les voir, sous un ciel exempt de toute trace de pollution lumineuse.
Photo NASA / ESA / sonde spatiale Cassini : passage de Dione devant saturne
Un mot concernant Japet : son orbite est tellement grande qu'il s'éloigne énormément de Saturne, jusqu'à 30 fois la taille du globe saturnien, ce qui rend le repérage au télescope de ce minuscule point lumineux passablement coton parmi les étoiles du ciel !
Photo NASA / sonde spatiale Voyager : Japet
Encore plus difficiles à apercevoir sont Mimas (magnitude 12.8) et Encelade (magnitude 11.9) : outre leur faible éclat, ils ont l'inconvénient d'être situés très près de Saturne et, pour cette raison, ils sont souvent noyés dans le halo lumineux de la planète.
Photo NASA / ESA / sonde spatiale Cassini : Mimas et les anneaux
Les heureux possesseurs de gros télescopes de plus de 254 mm de diamètre, peuvent caresser l'espoir de repérer Hypérion, petit satellite de magnitude 14.1.
Photo NASA / ESA / sonde spatiale Cassini : Hyperion
Les astronomes amateurs possesseurs de webcams peuvent espérer réussir à faire des images des principaux satellites de Saturne, ainsi qu'en témoigne le site de Karine et Jean-Marc Lecleire.
Photo Jean-Marc et Karine Lecleire / Astrotélescop
Quant aux amateurs d'observations sportives, ils pourront tenter de voir les éclipses et les passages des satellites devant Saturne.Pour réussir ce genre de prouesse, il est cependant préférable d'attendre la période de disparition des anneaux, dont l'éclat constitue une gêne pour ce type d'observation franchement "destroy" !
Photo NASA / Télescope spatial Hubble
Les occultations de Saturne :
Plus simples à observer, mais plus rares, sont les occultations de Saturne par la Lune : les mécanismes subtils de la grande horlogerie céleste vous offrent alors un spectacle somptueux et fascinant. Voir la planète aux anneaux disparaître derrière notre satellite donne le vertige lorsqu'on connait les distances nous séparant de chacun de ces deux astres : 400 000 km pour la Lune, 1,5 milliards de km pour Saturne. Kris Stanek et Wesley Colley, de l'observatoire Whipple, en Arizona, ont réussi la très belle animation ci-dessous de l'occultation du 18 septembre 1997.
Allez, maintenant, tous à vos télescopes !!!
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