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ATMOSPHERE DE SATURNE

Saturne, tout comme Jupiter, Uranus et Neptune est classée parmi les géantes gazeuses. Il ne s’agit ni plus ni moins qu’un noyau rocheux entouré d’une atmosphère. Pour rappel, les géantes gazeuses n’ont pas de surface. L’altitude 0 km est aléatoire. Elle correspond à l’endroit où la température passe du positif au négatif. La pression y est de 0,1 bars.

 

Contrairement à ce que l’on pourrait penser, Saturne est une planète ultra légère à peine 95 fois plus lourde que la Terre alors que son volume est 760 fois supérieur. Elle a une densité inférieure à celle de l’eau au point que s’il existait un océan assez grand pour l’y déposer, elle se mettrait à flotter.

Constituants de l'atmosphère

En dehors de l'hydrogène et de l'hélium, les principaux constituants de la planète, l'atmosphère de Saturne renferme d'autres éléments comme l'ammoniac, le deutérium, l'éthane, le phosphate, le monodeutérométhane, l'acétylène, l'arsine, l'eau, le monoxyde de carbone et le dioxyde de carbone.

Coupe de Saturne

Coupe de SaturneCoupe des différentes couches composant la planète Saturne - Photo Nasa. Agrandir

 

On peut diviser la planète Saturne en 4 couches bien distinctes dans lesquelles, on retrouve des sous-couches:

Le noyau de roche et de glace est le seul constituant solide de Saturne. Il est composé d'un mélange de métaux, roches et de glace d'ammoniac, d'eau et de méthane. Autour de ce noyau se sont agglomérés les gaz qui se trouvaient sur l'orbite de la future Saturne. Ils vont former l'essentiel de la planète.

 

La couche d'hydrogène et d'hélium métalliques. Il s'agit d'une couche épaisse de 15 000 à 17 000 km dans laquelle, la pression y est tellement forte que l'hydrogène et l'hélium prennent les propriétés du métal, d'où l'origine du nom. A cette profondeur, l'hélium n'est plus soluble, et tombe en gouttes vers le centre de la planète. Ce phénomène est appelé "lessivage". Jupiter, plus chaude en son sein ne connaît pas ce phénomène. La chute des gouttes d'hélium est ralentie par le frottement, ce qui produit de la chaleur, qui remonte dans les couches supérieures de l'atmosphère et est rayonnée dans l'espace. C'est la raison pour laquelle, Saturne émet 2 fois plus d'énergie qu'elle n'en reçoit du Soleil.

 

La couche d'hydrogène et d'hélium moléculaires est la dernière partie de ce qui compose l'atmosphère de la planète. Tout comme son nom l'indique, l'hydrogène et l'hélium en sont les principaux constituants, à raison respectivement de 96,3 % et 3,3 % et le restant étant occupé par le méthane. La couche supérieure de l'atmosphère de Saturne est recouverte d'une brume constituée de cristaux d'ammoniac, ce qui donne cette couleur un peu pâle.

Les zones de l'atmosphère de Saturne

Au nord
Au sud

Particularités de l’atmosphère de Saturne

Tache d'Anne - SaturneLa tache d'Anne en fausse couleur, légèrement jaunie dans la bande bleutée. Elle s'étant sur 5 000 km de long pour 3 000 km de large - Photo Nasa. Agrandir

 

Dans la partie visible de l'atmosphère de Saturne, on peut y distinguer toute une série d'ovales, aussi bien dans l'hémisphère nord quand dans le sud. Tout comme sur Jupiter et Neptune, il s'agit de phénomènes cycloniques. Le plus grand des ovales est la Grande Berthe, située par 75° de latitude nord. Les Taches brunes sont situées plus bas, puisqu'on les retrouve par 42° Nord. La Tache ultraviolette est calée par 27° Nord. Au sud, on retrouve la Tache d'Anne par 55° Sud.

 

La zone équatoriale est une région plus claire dans laquelle évoluent également des taches de couleur blanche. A une centaine de kilomètres au-dessus de l'altitude 0, la pression est de 1 bar. Dans ces conditions, l'ammoniac peut se condenser et remonter en surface pour donner la couleur blanche aux taches. Ces taches blanches sont également présentes un peu partout dans l'atmosphère de Saturne, témoins d'une planète.

 

Par 39° Nord, on retrouve des panaches blancs s'écoulant d'est en ouest avant de disparaître assez rapidement.

 

Ruban nuageux - SaturneLe ruban photographié par la sonde Voyager. On voit très bien l'ondulation qui le forme - Photo Nasa. Agrandir

 

Par 46° Nord, on retrouve ce que les scientifiques ont appelé le ruban. Il s'agit d'une ligne sombre se déplaçant en ondulant vers l'est. Entre 2 creux, il y a une distance de 5 000 km approximativement. Au nord du ruban, à l'intérieur des creux, des cyclones tourbillonnent dans le sens des aiguilles d'une montre. Au sud du ruban, sous les bosses, on retrouve ces mêmes phénomènes cycloniques mais tourbillonnant cette fois dans le sens contraire des aiguilles d'une montre.

 

En 1990, le télescope Hubble se braqua sur la planète. Au grand étonnement des astronomes, on y découvrit une gigantesque formation qui s'étendait de l'équateur environ vers l'hémisphère nord. Les télescopes terrestres ont été mis à contribution pour étudier le phénomène. La couleur blanche trahit très vite la nature de l'objet. Il s'agit d'une tempête en formation s'étendant sur toute la circonférence de la planète, soit 380 000 km environ.

 

Au sommet des nuages, la température varie entre – 181°C et – 191°C. La circulation atmosphérique s’apparente à celle de Jupiter, avec des courants horizontaux Est-Ouest de sens contraires. La vitesse des vents décroît de l’équateur (environ 1 800 km/h) vers les pôles et s’annule pratiquement vers 40° de latitude nord et sud.

Sources