Téthys, la lune de Saturne presque toute en glace

Mis à jour le 19 octobre 2026 · 5 min de lecture

Téthys est la cinquième plus grande lune de Saturne, avec 1 062 km de diamètre, et l'un des corps les plus glacés du Système solaire : sa densité dépasse à peine celle de l'eau, si bien qu'elle doit être presque entièrement faite de glace d'eau. Sa surface porte deux cicatrices géantes, le cratère Odysseus, large de 445 km, et le système de canyons Ithaca Chasma, long d'environ 2 000 km, ainsi que de discrets arcs rouges repérés par Cassini dont l'origine reste inexpliquée.

Découverte et nom

Jean-Dominique Cassini, à l'Observatoire de Paris, découvre Téthys en mars 1684, en même temps que Dioné, grâce à des lunettes « aériennes » de très grande focale, sans tube. Il avait déjà trouvé Japet et Rhéa, et il baptise ses quatre lunes Sidera Lodoicea, « les astres de Louis », en l'honneur de Louis XIV. Le nom actuel, donné par John Herschel en 1847, renvoie à la Titanide Téthys, sœur et épouse d'Océan et mère des fleuves.

Une boule de glace

Avec une densité moyenne d'environ 0,98 g/cm³, Téthys est la moins dense des lunes sphériques de Saturne. Il ne reste de place que pour une faible proportion de roche ; le reste est de la glace d'eau, peut-être en partie poreuse. Comme ses voisines, Téthys est très brillante : elle est sans cesse saupoudrée de grains de glace venus de l'anneau E de Saturne, lui-même alimenté par les panaches d'Encelade.

Ses couleurs trahissent son environnement. L'hémisphère avant, qui fonce dans la matière de l'anneau E, est plus clair ; l'hémisphère arrière est plus sombre et légèrement plus rouge, car le plasma de la magnétosphère de Saturne, qui dépasse Téthys sur son orbite, frappe cette face. Cassini a aussi découvert une bande sombre en forme de lentille sur l'équateur de l'hémisphère avant, due à des électrons de haute énergie, ainsi qu'un motif thermique « Pac-Man » semblable à celui de Mimas.

Le cratère Odysseus

Sur l'hémisphère avant s'étend Odysseus, un bassin d'impact d'environ 445 km de diamètre, soit à peu près les deux cinquièmes de celui de la lune : l'un des plus grands cratères du Système solaire rapporté à la taille de son astre. Contrairement au cratère Herschel de Mimas, abrupt et profond, Odysseus est assez peu creusé : son fond s'est relevé et aplani au fil du temps, signe que la glace de la jeune Téthys était assez tiède pour fluer lentement et effacer une partie du relief.

Ithaca Chasma

Un immense réseau de vallées, Ithaca Chasma, court sur environ 2 000 km, soit les trois quarts de la circonférence de la lune. Large de 100 km par endroits et profond de plusieurs kilomètres, il est bordé de rebords surélevés. Deux explications principales s'affrontent :

• Une expansion due au gel. Si Téthys a autrefois possédé un océan souterrain qui a gelé, l'augmentation de volume de l'eau en se changeant en glace aurait étiré et fissuré la croûte, ouvrant le canyon.
• Une conséquence d'Odysseus. Le canyon suit à peu près un grand cercle centré sur le cratère : des ondes de choc ou un réajustement de la croûte après l'impact auraient pu fracturer la surface. Le comptage des cratères suggère toutefois qu'Ithaca Chasma serait plus ancien qu'Odysseus, ce qui affaiblit cette idée.

Les mystérieux arcs rouges

Sur des images publiées en 2015, les scientifiques de Cassini remarquent sur Téthys de fines traînées courbes de matière rougeâtre, visibles seulement en couleurs renforcées. Ce sont parmi les rares structures rouges des lunes glacées de Saturne, et elles recoupent des terrains plus anciens : elles sont donc géologiquement jeunes. Leur origine est inconnue : glace exposée de composition différente, dégazage le long de fractures ou dépôt de matière venue de l'extérieur. Il faudrait des observations plus détaillées pour trancher.

Compagnes et résonances

Téthys partage son orbite avec deux petites lunes : Télesto, environ 60 degrés devant elle, et Calypso, environ 60 degrés derrière, logées aux points de Lagrange stables L4 et L5. Toutes deux ont été découvertes en 1980 depuis la Terre, lors d'un passage dans le plan des anneaux ; elles sont présentées à la page des lunes troyennes. Téthys est aussi en résonance orbitale 4:2 avec Mimas, ce qui influe sur l'inclinaison des deux orbites.

Exploration

Voyager 1 et Voyager 2 photographient Téthys en 1980 et 1981 ; c'est Voyager 2 qui découvre Ithaca Chasma. Cassini réalise son survol ciblé le plus rapproché en septembre 2005, à environ 1 500 km, puis l'observe à maintes reprises à distance jusqu'en 2017, ce qui permet d'en dresser des cartes complètes. Aucune mission dédiée n'est prévue.

Sources

• NASA Science : Téthys
• JPL Solar System Dynamics : paramètres physiques des satellites
• Schenk, P., et al., « Plasma, plumes and rings: Saturn system dynamics as recorded in global color patterns on its midsize icy satellites », Icarus 211 (2011)
• JPL Photojournal (images de Téthys par Cassini)