Mimas, satellite de Saturne
Mimas est le plus proche satellite majeur de Saturne, orbitant non loin de la limite de Roche. Le passé de Mimas a été bouleversé par le choc incroyable produit par la collision avec un autre satellite ... Aujourd'hui, il reste de cet impact la trace impressionnante du cratère Herschel, relief qui aura vraissemblablement donné de l'inspiration à George Lucas pour la création de l'Etoile noire de Star Wars !
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Découverte et historique
Mimas, anciennement appelé Saturne 1, est un des nombreux satellites de Saturne découverts en 1789 par William Herschel (le 17 septembre). Comme ses compagnons, il tire son nom de la mythologie grecque, où Mimas est un des Titans qui combattit contre les dieux, finissant foudroyé par Zeus.
Après sa découverte et l’étude de son orbite, les astronomes n’apprirent rien sur ce satellite pendant près de deux siècles … Il fallu attendre le début des années 1980 et les missions Voyager pour élargir notre connaissance du système saturnien et donner une réelle identité à tous ces objets célestes, puis le début du XXIème siècle et sa formidable mission Cassini-Huygens.
Lors de la première rencontre entre Voyager 1 et Mimas, en novembre 1980, la sonde spatiale nous dévoila le visage du satellite et nous renseigna sur ces principales caractéristiques.
Distance et orbite autour de Saturne
Mimas est le satellite dit « majeur » le plus proche de Saturne : Son demi-grand axe est de seulement 185 600 km. Il faut savoir que la limite de Roche se situe à 147 000 km de Saturne. Cette distance délimite la zone en deçà de laquelle l’attraction gravitationnelle de Saturne pulvériserait à elle seule un corps tel que Mimas … Et dans son cas, on s’aperçoit qu’il orbite à proximité de cette limite !
Sa proximité avec Saturne a d’ailleurs fait de Mimas un objet plus difficile à dénicher pour Herschel que les autres satellites, celui-ci étant souvent noyé dans la lumière de sa planète. De plus, sa magnitude visuelle est assez faible : 12.9.
Vue de son petit satellite, Saturne doit être gigantesque, et le spectacle doit être à pleurer ! Pour se l’imaginer, pensez que Saturne doit apparaître dans le ciel comme 44 Lunes (diamètre apparent de 22°) … Sans compter les anneaux qui, eux, doivent illuminer tout le ciel. Mimas se situe en effet au sein de l’anneau E, tout comme Encelade, Téthys, Télesto, Calypso, Dioné et Hélène. Mimas est d’ailleurs en résonance 1 : 2 avec Téthys : Lorsque Téthys effectue une rotation, Mimas en fait deux.
L’excentricité orbitale de Mimas est de 0.0206 et l’inclinaison de 1.566°.
Mimas tourne autour de Saturne en 0.942 jours terrestres (22.55 heures).
Taille et masse
Le diamètre de Mimas est de l’ordre de 397 km à l’équateur, pour une masse de 3.75. 1019 kg. La gravité sur Mimas est de 0.008 (Terre = 1), la vitesse de libération est de 0.161 km/sec.
Un astre mort ...
Mimas ne possède pas d’atmosphère, certainement la faute au puissant effet de marée saturnien qui l’aurait de toute façon désintégré … Malgré cet effet de marée, il est surprenant de constater que Mimas est un astre mort, sans activité interne. Contrairement à ce qui se passe sur Io (satellite de Jupiter le plus proche), le processus de chauffage par gravité ne s’est pas déclenché. De plus, l’effet de marée aurait du déformer considérablement le satellite, or il étonne par sa sphéricité. Les astronomes en ont conclu une grande plasticité capable d’absorber les ondes de choc gravitationnelles.
La température est de 73°k, soit -200°c.
Relief : Une surface fortement cratérisée
Le cratère Herschel
C’est avec surprise et fascination que les astronomes découvrirent la présence d’un gigantesque cratère à la surface du globe, représentant 1/3 du diamètre, ce qui est du jamais vu parmi les objets explorés du système solaire.
Ce cratère, large de 130 km de diamètre, est un cratère d’impact né d’une violente collision avec un énorme astéroïde. Il existe encore aujourd’hui à la surface des traces de ce cataclysme (fissures, craquelures), témoignant de l’inouïe violence du choc. Il est probable que Mimas fut à ce moment au bord de la désintégration. Imaginez sur Terre un cratère grand comme l’Europe … Notre planète a d’ailleurs ce point commun avec Mimas, puisqu’au début de son histoire un énorme astéroïde (ou planétoïde ? on dit qu’il aurait eu la taille de Mars …) la percuta, arrachant de la matière aux deux corps et formant un anneau autour de la Terre … Cet anneau étant devenu en l’espace de seulement quelques années … la Lune !
En ce début des années 80, certains auraient-ils été fascinés par Mimas et son cratère au point d’en faire un objet culte pour des millions d’amateurs de science-fiction (CQFD : l’étoile noire de Star Wars) ?!
Ce cratère a été baptisé Herschel en hommage au découvreur du satellite. Il est profond d’une dizaine de km et les parois du cratère sont des vraies chaînes de montagne, mesurant jusqu’à 5 km de hauteur. Il existe également un pic au centre du cratère, haut de 6 km, résultant du rebond de matière occasionné par la percussion, un peu comme ce qu’on peut observer sur les cratères lunaires. Lors de l’impact, l’onde de choc propagée sur toute la surface du globe a créé des sillons jusqu’aux antipodes du point d’impact, donnant naissance aux canyons baptisés Osso Chasma et Pangea Chasma. Ces deux balafres mesurent en moyenne 100 km de long, pour 5 km de large et 2 km de profondeur.
Cet impact a très vraisemblablement eu lieu dans le jeune âge du système saturnien.
Une multitude d'autres cratères
Mimas possède pléthore d’autres cratères, vestiges de sa jeunesse, mais qui ne sont bizarrement pas répartis de façon homogène. On constate en effet une disparité entre l’hémisphère faisant face à Saturne, accueillant des nombreux cratères supérieurs à 40 km de diamètre, et l’hémisphère tournant le dos à Saturne (essentiellement près du pôle) où les cratères n’excèdent pas les 20 km. Cela reste un problème à élucider pour les astronomes, qui pensent néanmoins à un lissage par refonte de la surface, à la suite de violents impacts …
Cette hypothèse est renforcée par le fait que la densité de Mimas est de seulement 1.17. Celui-ci est effectivement essentiellement composé de glace d’eau, mélangée à une faible proportion de roches de sillicates. Cette malléabilité aurait pu donc aider à une fusion partielle du satellite.
Cartographie haute résolution de Mimas à partir des données des sondes Voyager :
http://history.nasa.gov/SP-474/p8.jpg
Cartographie haute résolution de Mimas prise par la sonde Cassini :
http://www.geoinf.fu-berlin.de/projekte/cassini/gal/mim/high/mimas_map_2005.jpg
Animation d’un survol de Mimas en .gif
http://www.nasa.gov/images/content/124613main_PIA07710_full_movie.gif
Notre sélection de vidéos sur l'astronomie :
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