Les lunes de Saturne
Saturne possède 274 lunes confirmées, un record dans le Système solaire, depuis l'annonce de 128 nouveaux satellites en mars 2025. Elles vont de Titan, un monde plus grand que Mercure enveloppé d'une atmosphère épaisse et parsemé de mers de méthane, à des fragments capturés de quelques kilomètres à peine. C'est le système de satellites le plus varié que l'on connaisse, et deux de ses membres, Titan et Encelade, comptent parmi les endroits les plus prometteurs pour chercher des conditions favorables à la vie.
Sommaire
Un système organisé en familles
Les satellites de Saturne se répartissent en quelques grandes familles, selon leur orbite et leur origine. Le décompte et son histoire sont détaillés dans combien de lunes a Saturne, et les données des principales lunes figurent dans la liste des lunes de Saturne.
Les lunes des anneaux et les bergers
Au plus près de la planète circulent de petites lunes logées dans les anneaux ou à leur bord. Pan et Daphnis orbitent dans des divisions de l'anneau A qu'elles maintiennent ouvertes ; Atlas frôle le bord externe de l'anneau A ; Prométhée et Pandore encadrent l'étroit anneau F. Un peu plus loin, Janus et Épiméthée partagent pratiquement la même orbite et échangent leurs places tous les quatre ans. Ces petits corps poreux, aux formes souvent étranges, façonnent la matière des anneaux qui les entoure (voir les satellites bergers).
Les lunes glacées de taille moyenne
Cinq lunes rondes et glacées tournent entre 185 000 et 530 000 km environ de Saturne : Mimas, Encelade, Téthys, Dioné et Rhéa. Composées surtout de glace d'eau mêlée de roche en proportions variables, elles sont liées par des résonances orbitales : Mimas avec Téthys, Encelade avec Dioné. Ces résonances entretiennent une légère excentricité de leurs orbites, qui déforme leur intérieur et produit de la chaleur. Ce chauffage par effet de marée explique pourquoi la petite Encelade est géologiquement active, et pourquoi Mimas, longtemps prise pour une boule gelée, pourrait abriter un océan récent.
Téthys et Dioné ont chacune deux petites compagnes « troyennes » qui partagent leur orbite, 60 degrés en avant et en arrière (lunes troyennes). Entre Mimas et Encelade circulent trois lunes minuscules, Méthone, Anthé et Pallène, chacune associée à un arc d'anneau ténu (Alcyonides).
Titan, Hypérion et Japet
Plus loin, à 1,22 million de km de Saturne, Titan domine le système. C'est la seule lune du Système solaire dotée d'une atmosphère dense, et le seul corps connu, avec la Terre, à porter des liquides stables à sa surface : des lacs de méthane et d'éthane. Sa gravité régit ses voisines : Hypérion, corps poreux à l'allure d'éponge, est piégé dans une résonance 4:3 avec Titan et culbute de façon chaotique. Au-delà orbite Japet, dont un hémisphère est noir comme du charbon et l'autre blanc comme la neige, et qu'une crête montagneuse ceinture à l'équateur.
Les satellites irréguliers
L'immense majorité des lunes de Saturne, bien plus de 200, sont des satellites irréguliers : de petits corps sur des orbites lointaines, inclinées et souvent rétrogrades, à des millions de kilomètres de la planète. Il s'agit presque certainement d'objets capturés, ou des débris de collisions entre objets capturés. On les classe en groupes inuit, gaulois et nordique, d'après les mythologies qui fournissent leurs noms (satellites irréguliers). Le plus gros est Phœbé, environ 213 km de diamètre, qui tourne à rebours et alimente en poussière le gigantesque anneau de Phœbé.
Des noms de Titans et de géants
Les sept lunes connues au milieu du XIXe siècle ont été baptisées en 1847 par John Herschel, d'après les Titans et Titanides, frères et sœurs de Cronos, l'équivalent grec de Saturne (voir la famille mythologique de Saturne). Les satellites réguliers découverts ensuite ont conservé des noms gréco-romains, tandis que les irréguliers puisent dans les géants des mythologies inuit, gauloise et nordique. Beaucoup de découvertes récentes ne portent encore qu'une désignation provisoire, du type S/2004 S 24, et l'Union astronomique internationale les nomme peu à peu.
Pourquoi ces lunes passionnent les scientifiques
Les lunes de Saturne forment un laboratoire naturel. Encelade projette son propre océan dans l'espace par ses geysers, ce qui permet de l'échantillonner sans s'y poser : la sonde Cassini y a détecté des sels, des molécules organiques, de l'hydrogène moléculaire et, en 2023, des phosphates. Sur Titan, la lumière solaire transforme l'atmosphère d'azote et de méthane en molécules organiques complexes. Les deux mondes sont présentés dans la vie sur Titan et Encelade.
L'essentiel de nos connaissances détaillées vient de la mission Cassini-Huygens (2004-2017), qui a survolé Titan de près plus de 120 fois et frôlé à plusieurs reprises les lunes glacées, et de la sonde Huygens, posée sur Titan le 14 janvier 2005. Le prochain chapitre s'appelle Dragonfly, un drone de la NASA attendu sur Titan en 2034.
Questions fréquentes
Combien Saturne a-t-elle de lunes ?
Saturne compte 274 lunes confirmées depuis mars 2025, date de l'annonce de 128 nouveaux satellites. Aucune autre planète du Système solaire n'en a autant.
Quelle est la plus grande lune de Saturne ?
Titan, avec 5 150 km de diamètre, est la plus grande lune de Saturne et la deuxième du Système solaire après Ganymède, satellite de Jupiter. Elle est plus grande que la planète Mercure.
Quelles lunes de Saturne pourraient abriter la vie ?
Encelade et Titan sont les deux candidates principales. Encelade possède un océan salé global qui s'échappe dans l'espace, Titan un océan d'eau souterrain et une chimie organique foisonnante en surface. Aucune trace de vie n'a été détectée à ce jour.
Pourquoi Saturne a-t-elle autant de lunes ?
Sa forte gravité et sa position dans le Système solaire externe lui ont permis de capturer et de retenir de nombreux petits corps, et les collisions entre ces objets capturés ont produit des familles de fragments. La plupart des 274 lunes sont de ces petits satellites irréguliers.
Sources
- NASA Science : les lunes de Saturne
- JPL Solar System Dynamics : paramètres physiques des satellites
- NASA : mission Cassini
- John Herschel, Results of Astronomical Observations made at the Cape of Good Hope (1847)