Dioné, satellite de Saturne
Dioné, satellite de Saturne, est un monde glacé. Autrefois siège d'intense activité cryovolcanique, ce satellite est aujourd'hui mort. Ce monde est majoritairement consitué d'eau solide comme la plupart des satellites saturniens, et est remarquable par ses deux faces bien distinctes, l'une striée et l'autre cratérisée, témoignage du bombardement météoritique de la jeunesse du système solaire, et de sa rotation synchrone avec Saturne.
Découverte et historique
Dioné, également appelée Saturne IV par le passé, a été découverte le 21 Mars 1684 par l’astronome franco-italien Jean-Dominique Cassini.
Dioné est le quatrième des 5 satellites principaux de Saturne (hors Titan), dont l’ordre est le suivant : Mimas, Encelade, Téthys, Dioné, Rhéa. Titan avait, lui, été découvert une trentaine d’années plus tôt par l’astronome hollandais Christiaan Huygens.
Aujourd’hui, Dioné est le douzième satellite connu de Saturne.
C’est à la moitié du XIXème siècle que l’astronome John Herschel décida de les nommer en rapport à la mythologie grecque. Ainsi, Dioné (une nymphe Océanide et Titanide) est une des femmes de Zeus, et mère d’Aphrodite et Dionysos.
Orbite et mouvements autour de Saturne
On sait aujourd’hui que Dioné effectue son orbite dans l’anneau E, un anneau très large et diffus découvert récemment. Le satellite se situe à 377 400 km du centre de Saturne (demi-grand axe). A l’instar des autres satellites proches de la géante gazeuse, Dioné est en rotation synchrone avec sa planète, c’est-à-dire qu’elle effectue une révolution sur elle-même pour une rotation autour de Saturne. Ce phénomène, que nous connaissons nous-même au seing de notre couple Terre – Lune, est du à la force gravitationnelle de Saturne qui occasionne un puissant effet de marée sur le petit corps glacé.
Outre la synchronisation des mouvements, d’autres phénomènes en découlent : une très faible excentricité orbitale (0.0002) ainsi qu’une très légère inclinaison de l'orbite (0.002°).
Une journée sur Dioné dure 2.737 jours terrestres, cette durée correspond donc également à une rotation complète autour de Saturne.
Comme Téthys, Dioné est accompagnée sur son orbite par deux satellites Troyens, situés aux points de Lagrange 60° avant (L4) et arrière (L5) : Hélène et Pollux (ou Polydeuces).
Dioné en quelques chiffres
Taille
Dioné est un petit astre de 1118 km de diamètre, soit le 1/3 de notre Lune.
Masse
Sa masse est de 11.0 x 1020 kg (1/75 de la masse lunaire). Ce rapport taille / masse par rapport à la Lune montre à quel point ce satellite est léger. En effet, Dioné est, comme beaucoup de satellites du système solaire externe, essentiellement constituée de glace d’eau. Pourtant, Dioné est le plus dense des satellites saturniens (1.44 g/cm3) après Titan ! Il doit posséder en son centre un noyau de roches de silicates représentant le 1/3 de sa masse.
La vitesse de libération, vitesse à atteindre nécessairement pour échapper à la force d’attraction, est de 0.5 km/s.
On parle ici de densité de l’astre et non d’atmosphère, car si Titan est réputé pour la densité de son atmosphère, il faut savoir que Dioné n’en a pas.
Caractéristiques de surface
Un relief hétérogène
Dioné a une particularité (qui ne lui est pas propre puisque Rhéa partage ce point commun), qui consiste à avoir deux faces dissemblables. Sur son orbite, Dioné possède une face « avant » qui va dans le sens de l’orbite, et une face « arrière » qui lui tourne le dos.
La face avant
La face « avant » est très cratérisée, certains cratères peuvent atteindre les 100 km de diamètre. Comme sur Téthys, ces cratères ne possèdent pas de relief prononcé, ce qui sous-entend l’existence passée d’une activité tectonique qui aurait effacé les impacts les plus anciens. Cette face du globe présente une clarté uniforme.
La face arrière
A l’inverse, l’hémisphère « arrière » comprend un réseau de stries claires sur fond plus sombre, observé pour la première fois par la sonde Voyager1 en 1980, le tout recouvrant des vestiges d’anciens cratères. Les scientifiques pensaient auparavant que ces stries étaient des épanchements de matières, des coulées de glaces … Il n’en est rien puisque la sonde Cassini a finalement démontré qu’il s’agissait de failles, de canyons issus de l’activité qui animait le satellite pendant sa jeunesse.
La qualité des clichés haute résolution de la caméra VIMS (Visual and Infrared Mapping Spectrometer) de la sonde Cassini a permis d’identifier des terrains disparates, variant tour à tour entre des étendues criblées de grands cratères, d’autres constellées de cratères plus petits, et enfin des plaines lisses.
L'histoire de Dioné
Une activité tectonique et cryovolcanique intense
Dans sa jeunesse, Dioné a en effet remodelé sa surface, par le biais d’une activité cryo-volcanique intense, ce qui fait d’elle une sœur d’Encelade, l’autre satellite à forte activité cryo-volcanique. Sauf qu’Encelade est plus jeune que Dioné, et son activité est plus récente, donc plus intense. A l’instar des satellites galiléens de Jupiter, Encelade possède même une atmosphère résiduelle due aux remontées de matière, ce qui n’est vraisemblablement pas/plus le cas sur Dioné.
Cette activité tectonique est certainement la raison pour laquelle apparaissent aujourd’hui ces stries blanches. La face « avant » a sûrement connu elle aussi les mêmes balafres, mais la forte activité météoritique à laquelle elle a été depuis soumise en a effacé les traces. Par le passé, c’était pourtant la face « arrière » qui connaissait de nombreux impacts, de plus grands impacts que ceux de la face « avant » d’ailleurs (parfois 100km de diamètre, contre 30 km pour la face « avant ») … Ce qui rend perplexe les scientifiques.
Victime de collisions ?
La seule possibilité qui permette aujourd’hui d’expliquer cette bizarrerie, c’est de penser qu’un jour, un violent impact ait pu renverser Dioné sur son orbite, intervertissant les faces « avant » et « arrière ». Les simulations ont montré, compte tenu de la taille et de la masse du satellite, qu’un impact de 35 km de diamètre aurait pu être suffisant pour effectuer ce renversement. Puisque Dioné possède plusieurs impacts bien plus grands que cela, cela voudrait-il dire qu’elle ait pu être renversée de la sorte plusieurs fois pendant la période de bombardement intensif ? A priori c’est possible.
Quoiqu’il en soit, l’état actuel de la surface nous montre que Dioné n’a pas changé de position sur son orbite depuis plusieurs milliards d’années.
Emprisonnée par Saturne
L’albédo de surface, c’est-à-dire le pouvoir de réflexion de la lumière décroît à mesure que l’on se déplace de la face « avant » vers la face « arrière ». C’est probablement du à une couche plus importante de dépôts météoritiques, ce qui renforce la théorie selon laquelle Dioné est bloquée en rotation synchrone depuis des milliards d’années.
Notre sélection de vidéos sur l'astronomie :
Un commentaire ? Laissez-donc vos impressions !
Partagez votre avis sur cet article !
