Les anneaux de Neptune
sous l’œil de Voyager II
Le 20 août 1977, la sonde d’exploration spatiale américaine Voyager II quittait la Terre. Après un périple qui l’amena à visiter Jupiter (juillet 1979), Saturne (août 1981), et Uranus (novembre 1985), elle atteignit Neptune en août 1989 pour effectuer son survol le 23 août.
| À noter que ce 23 août 1989, Neptune (9°49 Capricorne) était encore une fois en conjonction serré avec Saturne (7°34 Capricorne), le Seigneur des anneaux. Mais également, Uranus, l’autre Seigneur des anneaux, était également du rendez-vous, alors qu’il transitait le 1°25 Capricorne. |
L’observation des occultations stellaire par Neptune entre 1981 et 1989 démontra la présence de matériaux autour de Neptune. Afin d’éviter une éventuelle collision entre Voyager II et ces matériaux, le Jet Propulsion Laboratory décida de modifier la trajectoire de la sonde en augmentant légèrement la distance du survol de la planète par la sonde.
Le survol de Voyager II fut le premier, et toujours à ce jour (2009) l’unique survol du système neptunien par une sonde spatiale. C’est ainsi que les images retransmises vers la Terre entre le 11 et le 26 août 1989 ont d’abord permis de confirmer, 5 ans après sa découverte, l’existence non pas d’un seul anneau, mais d’un étrange système comportant 5 anneaux. Deux semaines avant son survol l’œil de Voyager II avait déjà permis d’observer des segments d’anneau, permettant de confirmer la théorie des « arcs ». Cependant, on découvrit que ces arcs sont dans les faits les portions les plus visibles de l’un des anneaux, et que tous les anneaux sont complets.
Cette vue des anneaux de Neptune
est en fait constituée de deux images acquises
par Voyager-2 le 26 août 1989.
Les anneaux sont éclairés par le dessous;
la tache blanche en partie occultée par la bande noire
représente le disque surexposé de Neptune.
Les anneaux reçurent les noms des astronomes liés à la découverte du système neptunien. Celui de Galle rend hommage à l’astronome Johann Gottfried Galle (astéroïde 2097Galle), le découvreur, et donc le premier observateur officiel de Neptune ; celui de Le Verrier, à l’astronome Urbain Le Verrier (astéroïde 1997Leverrier), responsable par ses travaux mathématiques de la découverte de Neptune ; celui de Lassell, à l’astronome Willam Lassell (astéroïde 2636Lassell), découvreur du premier et plus gros satellite neptunien, Triton ; celui d’Arago, à l’astronome François Arago (astéroïde 1005Arago), directeur de l’observatoire de Paris, qui encouragea Le Verrier dans ses travaux de recherche de la position de Neptune; et celui Adams, à l’astronome John Couch Adams (astéroïde 1996Adams), qui tous comme Le Verrier, prédit mathématiquement la position de Neptune.
La structure et la luminosité des anneaux
À ce jour (mars 2009), l’on a dénombré cinq anneaux neptuniens en plus d’une zone encore trop confuse pour être associé officiellement à une structure annulaire.
| Nom |
|
Année découverte |
Rayon de l'anneau en
kilomètre à partir du
centre de la planète |
Largeur de
l'anneau en
kilomètre |
Désignation
temporaire |
| Galle |
Diffus |
1989 |
41900 |
~ 2000 |
1989 N3R |
| Le Verrier |
Intérieur |
1989 |
53200 |
~ 110 |
1989 N2R |
| Lassell |
Plateau |
1989 |
53200 |
~ 4000 |
1989 N4R |
| Arago |
Plateau |
1989 |
57200 |
< ~ 100 |
1989 N4R |
Non nommé
car trop confus |
|
|
61950 |
|
|
| Adams |
Principal |
1989 |
62930 |
~ 50 |
1989 N1R |
Les cinq anneaux sont tous très différents de ceux de Saturne, alors qu’ils sont beaucoup plus minces et très sombres, et donc peu visibles, s’apparentant plus à ceux de Jupiter et d’Uranus. Leurs compositions, leurs épaisseurs ainsi que leurs origines demeurent encore aujourd’hui (juin 2009) un mystère pour les scientifiques. Cependant, on envisage que les anneaux seraient, à l’instar de ceux d’Uranus, formés de fines particules de roches, de glaces et de poussière issues de l’impact des météorites sur les satellites de Neptune. Toutes ces particules diffusent fortement la lumière en contre-jour, les anneaux nous apparaissant alors très brillants.
L’anneau de Galle est celui qui se situe le plus prêt du corps planétaire neptunien. Il est très large, mais également très sombre.
Suit l’anneau Le Verrier et l’anneau Lassell qui nous apparaît comme une extension de l'anneau Le Verrier, mais nettement plus lumineux. La désignation temporaire de l’anneau Lassell était 1989 N4R, tout comme l'anneau suivant, celui Arago, puisqu’en 1989 les deux anneaux ne furent pas différenciés.
On retrouve finalement, bordant l’extérieur du système annulaire, l’anneau Adams qui n’est pas homogène, puisque c’est lui qui possède les cinq « arcs », qui sont en fait des amas de matière plus brillante que le reste de l'anneau. La cause de ce phénomène et sa permanence sont également un mystère, mais les scientifiques pensent que le satellite Galatée, orbitant plus près de Neptune, exercerait périodiquement un effet de marées sur les « arcs lumineux » provoquant un phénomène de résonance mécanique. Cependant, les satellites connus à ce jour (juin 2009) ne suffisent pas pour expliquer cette stabilité, conduisant à rechercher d’autres hypothèses.
Puisque les trois premiers arcs furent découverts l’année du bicentenaire de la Révolution française, ils furent nommés : Liberté, Égalité et Fraternité. Ils s’étendent respectivement en longitude sur 4°, 4° et 10°. Les deux autres furent nommés Égalité 2 et Courage. Une étude publiée en 2005 porte à croire que cet anneau est très instable, en particulier la portion d’arc « Liberté », qui pourrait avoir disparu dans un siècle[5]. Un autre mystère irrésolu à ce jour (juin 2009) de cet anneau réside dans la présence d’une structure torsadée au sein d’une partie de ces arcs.
[5] Neptune's rings are fading away, New Scientist n°2 492 (26 mars 2005), p. 21.
Anneau d’Adams;
les arcs Liberté, Égalité et Fraternité
sont visibles de droite à gauche
Anneau torsadé
La matière dans ces anneaux
serait possiblement à l'origine des amas
qui ont formé graduellement des bandes
en orbitent autour de Neptune.
ASTÉROÏDES & PLANÉTOÏDES
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