Une équipe internationale d'astronomes travaillant avec le télescope Canada-France-Hawaï a découvert 128 nouvelles lunes en orbite autour de Saturne. Le Minor Planet Center a confirmé ces découvertes le 11 mars. L'équipe a observé Saturne à plusieurs reprises entre 2019 et 2021 et a combiné plusieurs images pour réduire le bruit et renforcer le signal des lunes. Initialement, elle a découvert 64 nouvelles lunes et de nombreux autres objets qui n'ont pas pu être confirmés à l'époque.
Un nouvel article soumis au Planetary Science Journal et disponible sur le serveur de prépublications arXiv présente la découverte de ces 64 premières nouvelles lunes saturniennes. L'auteur principal est Edward Ashton, dont l'article s'intitule « La prédominance rétrograde des petites lunes saturniennes réitère une récente perturbation collisionnelle rétrograde ». Ashton est chercheur postdoctoral à l'Institut d'astronomie et d'astrophysique de l'Academia Sinica et a obtenu son doctorat en astronomie à l'Université de la Colombie-Britannique.
Leur découverte a donné lieu à de nouvelles observations en 2023. « Sachant qu'il s'agissait probablement de lunes et qu'il y en avait probablement d'autres à découvrir, nous avons revisité les mêmes champs célestes pendant trois mois consécutifs en 2023 », a déclaré le Dr Edward Ashton, chercheur principal. « Effectivement, nous avons découvert 128 nouvelles lunes. »
Jupiter et Saturne ont tour à tour accueilli le plus grand nombre de lunes connues. Jupiter en compte actuellement 95, et ce nombre devrait augmenter. Cependant, selon Ashton, Jupiter ne rattrapera probablement jamais son retard.
« D’après nos projections, je ne pense pas que Jupiter rattrapera un jour son retard », a déclaré Ashton. Toutes les nouvelles lunes sont irrégulières. Elles suivent des orbites larges et elliptiques et sont souvent très inclinées. Elles sont très différentes des lunes régulières comme la Lune terrestre, qui suit une trajectoire beaucoup moins elliptique et n'est que légèrement inclinée. Cette différence tient à leurs origines.
Alors que la lune de la Terre s'est formée autour de la Terre, probablement suite à un impact géant il y a des milliards d'années, les nouvelles lunes de Saturne sont probablement des objets capturés. De plus, elles sont petites, ce qui signifie qu'il s'agit probablement de fragments issus de collisions entre les objets capturés et d'autres lunes.
« Ces lunes mesurent quelques kilomètres et sont probablement toutes des fragments d'un plus petit nombre de lunes capturées à l'origine qui ont été brisées par de violentes collisions, soit avec d'autres lunes saturniennes, soit avec des comètes de passage », a déclaré le Dr Brett Gladman, professeur au département de physique et d'astronomie de l'UBC (PHAS).
Saturne est une planète mystérieuse, non seulement en raison de ses anneaux emblématiques, mais aussi de sa population de lunes. Avant cette découverte, les astronomes savaient que le rapport entre petites et grandes lunes était biaisé. Il y a beaucoup plus de petites lunes que de grandes, et c'est ce qui a motivé ces nouvelles observations. Ces petites lunes sont probablement des fragments de plus grandes. Cela signifie qu'une collision massive s'est probablement produite dans le système de Saturne au cours des 100 derniers millions d'années.
Dans un article de 2021 , Ashton et ses collègues ont montré qu'une collision relativement récente dans le système saturnien est responsable de ces lunes. « Nous émettons l'hypothèse que la distribution de taille abrupte de Saturne, de D = 4 km à 3 km, est la signature d'une ou plusieurs collisions « récentes » importantes dans son système lunaire irrégulier », écrivent les auteurs. « L'argument en faveur de la récence repose sur le fait que les collisions mutuelles devraient ensuite réduire la distribution de taille initialement abrupte vers une valeur d'équilibre de q ≃ 3,5, comme cela semble s'être produit pour Jupiter. »
La plupart des 128 nouvelles lunes se trouvent à proximité des lunes de Mundilfari. Mundilfari est un personnage de la mythologie nordique et le nom d'une lune de Saturne et d'un sous-groupe de lunes irrégulières en orbite autour de Saturne. Le sous-groupe de Mundilfari est un sous-groupe du groupe nordique, un groupe plus vaste de lunes irrégulières de Saturne suivant des orbites rétrogrades. La forte concentration de petites lunes à proximité du sous-groupe de Mundilfari suggère que cette région a été le théâtre d'une collision passée importante.
« Ces études révèlent que les planètes géantes ont capturé certaines lunes de taille moyenne il y a plus de 4 milliards d'années lors de leur formation, et nous voyons maintenant des lunes qui sont pour la plupart des fragments de ces lunes capturées à l'origine », a déclaré le Dr Gladman.
« Notre campagne pluriannuelle soigneusement planifiée a permis de découvrir une multitude de nouvelles lunes qui nous renseignent sur l'évolution de la population irrégulière de satellites naturels de Saturne », a déclaré le Dr Ashton.
La population de lunes de Saturne est étroitement liée à ses anneaux. Certaines de ses lunes façonnent les anneaux et sont appelées « lunes bergères ». Les lunes créent également des trous dans les anneaux, comme la division de Cassini, la plus importante dans la structure des anneaux. Les astronomes pensent que les anneaux sont les vestiges de lunes qui se sont trop rapprochées de Saturne et ont été séparées par sa gravité. D'anciennes collisions pourraient également avoir contribué à la formation des anneaux. Il est également possible que la matière des anneaux puisse coalescer et former de nouvelles petites lunes. De nombreux astronomes considèrent les anneaux et les lunes de Saturne comme faisant partie d'un système interconnecté.
Pour l'instant, l'UAI a attribué une série de chiffres et de lettres à chacune des lunes. Elles recevront éventuellement des noms. Les lunes de Saturne portent les noms de dieux nordiques, gaulois et inuits du Canada, et ces nouvelles lunes suivront la même convention. L'humanité n'a jamais hésité à inventer des dieux, nous ne manquerons donc probablement pas de noms.
Saturne abrite désormais 274 lunes. C'est non seulement plus que Jupiter, mais aussi presque deux fois plus de lunes que toutes les autres lunes du système solaire. Les astronomes continueront-ils d'en découvrir davantage ?
Peut-être, mais il n'existe pas de définition exacte de la taille d'une lune. Grâce aux progrès technologiques, les astronomes pourraient découvrir davantage de petits cailloux en orbite autour des planètes du système solaire. On les appelle parfois « petites lunes » plutôt que « lunes ».
Cependant, avec la technologie désormais disponible, Ashton ne pense pas qu'ils en trouveront davantage.
« Avec la technologie actuelle, je ne pense pas que nous puissions faire beaucoup mieux que ce qui a déjà été fait pour les lunes autour de Saturne, Uranus et Neptune », a déclaré le Dr Ashton.
Plus d'informations : Edward Ashton et al., La prédominance rétrograde des petites lunes saturniennes réitère une récente perturbation collisionnelle rétrograde, arXiv (2025). DOI : 10.48550/arxiv.2503.07081
Fourni par Universe Today
