Division de Cassini

La division de Cassini est la région des anneaux de Saturne qui sépare les anneaux A et B de la planète Saturne. Elle est ainsi désignée en l’honneur de l’astronome Jean-Dominique Cassini qui l’a découverte en 1675.

Sur cette image de Saturne, la division de Cassini est la zone sombre située entre les deux anneaux principaux.
Image des anneaux A et B prise par la sonde spatiale Cassini ; la division de Cassini est clairement visible au milieu de l’image.

Première observation

Il est communément admis que la division de Cassini a été observée, pour la première fois, en 1675, par Jean-Dominique Cassini.

Dans une lettre publiée, pour la première fois, le , Cassini déclare :

Deinde latitudo Annuli dividebatur bifariam, Linea obscura apparenter Elliptica revera Circulari quasi in duos annulos concentricos, quorum interior exteriori lucidior erat. Hanc phasim statim post emersionem Saturni e Solaribus radiis per totum annum usque ad ejus Immersionem conspexi ; primo quidem, Telescopie Pedum 35, deinde minori, Pedum 20. Ejus delineationem, utcumque rudem, properante calamo hic adjeci.

— Jean-Dominique Cassini, Extrait de la lettre de Signor Cassini concernant une tache récemment vue dans le soleil, ajoutée à une remarquable observation de Saturne, faites par lui-même. Transactions philosophiques.

« Ensuite, il se divise en deux larges anneaux, apparemment la ligne sombre qui semble elliptique est vraiment circulaire et sépare deux anneaux concentriques, dont (celui de) l'intérieur est plus brillant que l'extérieur. Immédiatement après l’émersion de Saturne des rayons du soleil les anneaux sont visibles toute l'année jusqu'à ce qu’ils disparaissent ; d'abord, avec un télescope 35 pieds, puis un plus petit de 20 pieds. Ce format plus modeste est plus facile (à utiliser). »

— Extrait de la lettre de Signor Cassini concernant une tache récemment vue dans le soleil, ajoutée à une remarquable observation de Saturne, faites par lui-même. Transactions philosophiques.

Son observation est néanmoins discutée[1].

Principales caractéristiques

Selon des mesures récentes[2],[3], la limite interne de la division de Cassini se situe à 117 500 km du centre de Saturne et sa limite externe à 122 000 km. Elle est donc large de 4 500 km. D’autres chiffres sont aussi publiés : 117 580 et 122 170 km[4] ou encore 117 500 et 122 200 km[5].

Par le traitement numérique d’un cliché pris en 1969 par Pierre Guérin, Gérard Coupinot a établi, en [6], que la division de Cassini n’est pas une région vide de matière[7].

Des études récentes ont montré que la division de Cassini est une zone où la densité des particules est plus faible que dans les anneaux avoisinants et pas un endroit vide de matière. Il semble que l’attraction gravitationnelle de Mimas en soit la cause[8] : la division de Cassini se trouvant en résonance avec l’orbite du satellite, les passages successifs de Mimas éjectent vraisemblablement les matériaux situés dans la division de Cassini (Goldreich and Tremaine 1978). Il n’y a cependant pas unanimité sur cette explication[9].

Les anneaux de Saturne possèdent d’autres divisions similaires, comme la division d’Encke ou celle de Keeler, mais la division de Cassini est la plus grande et peut être observée sans difficulté avec un petit télescope.

De nombreuses images montrant la division de Cassini, les anneaux de Saturne et Saturne elle-même sont disponibles sur le site de la mission Cassini-Huygens.

Notes et références
  1. Julien Lozi et al., « Could Jean-Dominique Cassini see the famous division in Saturn’s rings? », Proceedings of the SPIE, vol. 8864,‎ (DOI 10.1117/12.2023759, Bibcode 2013SPIE.8864E..1ML, arXiv 1309.1711)
    Les coauteurs de l'article sont, outre, Julien Lozi : Jean-Michel Reess, Alain Semery, Emilie Lhomé, Sophie Jacquinod, Michel Combes, Pernelle Bernardi, Rémi Andretta, Maxime Motisi, Laurence Bobis et Emilie Kaftan.
  2. French, Richard G. et al. 1993. Geometry of the Saturn System from the 3 July 1989 Occulation of 28 Sgr and Voyager Observations. Icarus 103, 163-214.
  3. Nicholson, Philip D. et al. 2000. Saturn’s Rings I. Icarus 145, 474-501.
  4. European Space Agency - ESA.
  5. National Aeronautics and Space Administration - NASA.
  6. Gérard Coupinot, « Les anneaux de Saturne en 1969. Étude morphologique et photométrique : II. Déconvolution des courbes photométriques brutes », Icarus, vol. 19, no 2,‎ , p. 212-223 (DOI 10.1016/0019-1035(73)90124-3, Bibcode 1973Icar...19..212C)
  7. « Dispositif de photographie des planètes de Pierre Guérin » [html]
  8. Goldreich Peter and Scott Tremaine. 1978. The Formation of the Cassini Division in Saturn’s Rings. Icarus 34, 240-253.
  9. Voir par exemple : Schwarz, M. P. 1981. Clearing the Cassini division. Icarus 48, 339-342.

Bibliographie
  • André Brahic (introduction générale), N. Biver, A Coustenis, J.C. Dalouzy, Philippe Morel (coordination) et al., Au plus près de Saturne, Paris Paris, Société astronomique de France Vuibert, , 304 p. (ISBN 978-2-7117-5362-8, OCLC 420826160, BNF 40080771).
  • (en) Iain Nicolson, Introducing astronomy : a guide to the universe, Édimbourg, Dunedin Academic, , 166 p. (ISBN 978-1-78046-025-3, OCLC 885008669).
  • Marc Séguin et Benoît Villeneuve, Astronomie et astrophysique cinq grandes idées pour explorer et comprendre l'Univers, Bruxelles St. Laurent, De Boeck université Éd. du Renouveau pédagogique, , 2e éd., 618 p. (ISBN 978-2-7613-1184-7 et 978-2-804-14012-0, OCLC 490906073).

Voir aussi
  • Portail de la planète Saturne
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