Compte tenu de ses similitudes avec sa voisine, Saturne, il semble naturel de se demander pourquoi Jupiter ne possède pas également un magnifique et vaste système d’anneaux visibles.
Hélas, ce n’est pas la réalité. Bien que Jupiter ait des anneaux, ce sont des choses fines, ténues, fragiles, faites de poussière, visibles uniquement lorsque le soleil les éclaire à contre-jour.
D’après de nouvelles recherches, ces anneaux à prix réduit manquent d’éclat parce que les lunes galiléennes de Jupiter empêchent les disques de roche et de poussière de s’accumuler comme ils le font autour de Saturne.
“Je me suis longtemps demandé pourquoi Jupiter n’avait pas d’anneaux encore plus étonnants qui feraient honte à Saturne”, a déclaré l’astrophysicien Stephen Kane de l’Université de Californie Riverside.
“Si Jupiter en avait, ils nous sembleraient encore plus brillants, car la planète est beaucoup plus proche que Saturne”
Afin d’interroger l’idée d’un système d’anneaux géants qui se serait formé autour de Jupiter à un moment donné de son histoire, Kane et son collègue, l’astrophysicien Zhexing Li de l’UC Riverside, ont réalisé une série de simulations des objets orbitant autour du système jovien.
Ces simulations ont pris en compte le mouvement orbital de Jupiter, et les mouvements de ses quatre plus grandes lunes, également connues sous le nom de lunes galiléennes : Ganymède (qui est plus grande que Mercure et la plus grande lune du système solaire), Callisto, Io et Europe. Dans ce mélange, l’équipe a ajouté le temps qu’il faudrait pour qu’un système d’anneaux se forme.
Selon cette modélisation, Jupiter ne peut pas avoir d’anneaux de type Saturne – et il est peu probable qu’il en ait jamais eu, ont déclaré les chercheurs.
“Les planètes massives forment des lunes massives, ce qui les empêche d’avoir des anneaux substantiels”, a expliqué Kane. “Nous avons constaté que les lunes galiléennes de Jupiter, dont l’une est la plus grande lune de notre système solaire, détruiraient très rapidement tout grand anneau qui pourrait se former.”
Les anneaux actuellement fragiles de Jupiter sont principalement constitués de poussières éjectées par certaines de ses lunes, incluant peut-être des matériaux projetés dans l’espace lors d’impacts.
Les anneaux de Saturne, quant à eux, sont principalement constitués de glace, peut-être des fragments de comètes ou d’astéroïdes, ou une lune glacée qui s’est brisée sous l’effet de la gravité de Saturne ou qui est entrée en collision de telle sorte que les éjectas ont formé des anneaux.
Nous savons que les lunes de Saturne jouent un rôle important dans la formation et l’entretien de ses anneaux, mais une ou plusieurs lunes suffisamment grandes peuvent également perturber les anneaux par gravité, en projetant de la glace hors de l’orbite planétaire, vers on ne sait où.
Bien que Saturne soit la planète à laquelle nous pensons tous comme étant celle avec les anneaux, les anneaux autour des planètes sont en fait assez communs, même ici dans le système solaire.
Il y a Jupiter, bien sûr, comme nous venons d’en parler. Les géantes de glace, Neptune et Uranus, ont toutes deux des anneaux de poussière fins et ténus.
Uranus est également inclinée sur le côté, par rapport aux autres planètes, son axe orbital étant presque parallèle au plan orbital. On pense que ses anneaux y sont liés d’une manière ou d’une autre ; soit quelque chose a heurté Uranus et l’a fait basculer sur le côté, soit elle avait autrefois des anneaux absolument énormes, qui auraient pu causer son inclinaison latérale.
Et les anneaux ne se limitent même pas aux planètes. Un petit corps d’environ 230 kilomètres de diamètre, appelé Chariklo, en orbite entre Jupiter et Uranus, possède des anneaux. Il en va de même pour la planète naine Haumea, qui se trouve dans la ceinture de Kuiper avec Pluton. Les simulations suggèrent que les anneaux autour des corps glacés ne sont pas rares, en raison des interactions gravitationnelles qui soulèvent la glace de la surface de ces corps, pour former un anneau orbital autour d’eux.
Mars, aussi, pourrait occasionnellement avoir des anneaux. Sa lune Phobos se rapproche chaque année un peu plus de la planète rouge ; dans 100 millions d’années, elle sera suffisamment proche pour être déchirée par la gravité de Mars, formant un anneau éphémère qui pourrait éventuellement redevenir une lune. Même les anneaux de Saturne sont probablement temporaires, destinés à tomber lentement sur la planète.
Si nous pouvons les examiner avec suffisamment de détails, les anneaux peuvent être utilisés pour reconstituer certains aspects violents de l’histoire d’une planète.
“Pour nous, astronomes, ils sont les éclaboussures de sang sur les murs d’une scène de crime”, a déclaré Kane. “Quand nous regardons les anneaux des planètes géantes, c’est la preuve que quelque chose de catastrophique s’est produit pour mettre ce matériau là”
Quoi qu’il en soit, c’est peut-être aussi bien que Big Jupe n’ait pas d’anneaux spectaculaires. Laissons Saturne faire son truc. Jupiter s’est déjà imposé dans les hexagones, après tout.
La recherche a été acceptée dans le Planetary Science Journal et est disponible sur arXiv.