Saturne vue par Hubble, James Webb et les télescopes au sol
Les télescopes sont désormais les seuls yeux braqués sur Saturne. Depuis la fin de Cassini en 2017, le télescope spatial Hubble photographie la planète chaque année dans le cadre du programme OPAL, le télescope spatial James Webb l'a saisie en infrarouge en juin 2023 et a suivi un gigantesque panache d'eau issu d'Encelade, et les télescopes au sol continuent de découvrir des lunes, dont 128 annoncées en mars 2025. Leurs relevés longs et réguliers complètent les vues rapprochées mais brèves des sondes.
Sommaire
Pourquoi les télescopes comptent encore
Une sonde apporte le détail, un télescope apporte la durée. L'année saturnienne dure 29,46 années terrestres : ses saisons se déroulent sur des décennies, plus longtemps que n'importe quelle mission. Cassini a couvert environ la moitié d'une année de Saturne, de l'hiver boréal au solstice d'été boréal de mai 2017. Les télescopes prolongent ce relevé dans le passé comme dans l'avenir, et voient la planète entière d'un seul coup.
Hubble : trois décennies de météo saturnienne
Parmi les premières images de Hubble figure la Grande Tache blanche de 1990, une tempête apparue en septembre qui s'est étirée tout autour de l'équateur. Ces tempêtes surviennent à peu près une fois par année saturnienne, vers l'été boréal : 1876, 1903, 1933, 1960 et 1990. Une tempête d'ampleur comparable est arrivée en avance, en décembre 2010, et Cassini l'a observée de près (voir les tempêtes de Saturne).
Hubble a aussi suivi les passages de la Terre dans le plan des anneaux en 1995–1996, quand les anneaux vus par la tranche facilitent la détection de lunes pâles, et enregistré les aurores ultraviolettes de Saturne, notamment lors de campagnes conjointes avec Cassini qui les ont reliées au vent solaire.
Depuis 2018, le programme OPAL (Outer Planet Atmospheres Legacy) photographie Saturne chaque année près de l'opposition avec les mêmes filtres, afin de comparer d'une année sur l'autre les bandes nuageuses, les couleurs et l'hexagone polaire. Ces images ont montré la teinte de l'hémisphère Nord évoluer avec les saisons et le retour des rayons des anneaux au début des années 2020, à l'approche de l'équinoxe de 2025 : un test de l'idée selon laquelle l'angle d'éclairement solaire les gouverne.
James Webb : Saturne en infrarouge
Le télescope spatial James Webb observe dans l'infrarouge, où Saturne change de visage. Sur son image du 25 juin 2023, prise par NIRCam à 3,23 micromètres, le méthane de l'atmosphère absorbe l'essentiel de la lumière solaire : la planète paraît sombre tandis que les anneaux glacés brillent intensément. Les brumes de haute altitude ressortent, et trois lunes, Dioné, Encelade et Téthys, apparaissent à proximité. Il s'agissait d'un court test de la capacité de Webb à détecter de faibles lunes et structures annulaires à côté d'une planète brillante.
Les spectromètres de Webb sondent aussi la chimie. En 2023, une équipe menée par Geronimo Villanueva a montré qu'un panache de vapeur d'eau issu d'Encelade s'étend sur plus de 9 600 km, une vingtaine de fois le diamètre de la lune, et que cette eau se répand en un tore le long de son orbite, alimentant l'anneau E. Webb a également observé Titan avec l'observatoire Keck en novembre 2022, suivant des nuages dans son hémisphère Nord.
| Télescope | Atout | Résultats marquants sur Saturne |
|---|---|---|
| Hubble | Visible et ultraviolet, long historique | Grande Tache blanche 1990, aurores, cartes météo OPAL, rayons |
| James Webb (JWST) | Sensibilité infrarouge | Portrait infrarouge 2023, tore d'eau d'Encelade, nuages de Titan |
| Spitzer (retiré en 2020) | Infrarouge, grand champ | Découverte de l'immense anneau de Phœbé, 2009 |
| Grands télescopes au sol | Taille, optique adaptative, longues campagnes | Nouvelles lunes, pluie des anneaux, tempêtes |
Les télescopes au sol
De nouvelles lunes
Le nombre de lunes a surtout progressé depuis le sol. Avec le télescope Canada-France-Hawaï, installé sur le Maunakea et cogéré par la France, une équipe menée par Edward Ashton a empilé de nombreuses poses en suivant le mouvement attendu d'objets très faibles, révélant de minuscules lunes irrégulières lointaines. Les 62 lunes annoncées en 2023 puis 128 autres en mars 2025 portent le total à 274.
La pluie des anneaux et la haute atmosphère
En 2011, des observations au télescope Keck, à Hawaï, ont cartographié l'émission infrarouge des ions H3+ de la haute atmosphère et révélé des bandes sombres correspondant aux connexions magnétiques avec les anneaux : de l'eau chargée tombant des anneaux vers la planète. Publié en 2013, ce résultat a ensuite été confirmé directement par le Grand Finale de Cassini (voir la pluie des anneaux).
Les occultations
Quand Saturne ou ses anneaux passent devant une étoile, le scintillement de sa lumière cartographie les anneaux et sonde l'atmosphère. L'occultation de l'étoile 28 du Sagittaire, en juillet 1989, observée depuis de nombreux observatoires, reste une référence pour la structure des anneaux.
Les amateurs
Équipés de télescopes modestes et de caméras vidéo, les astronomes amateurs repèrent souvent les premiers les nouvelles tempêtes, comme celle de décembre 2010. Leurs images alimentent la surveillance professionnelle. La page photographier Saturne en détaille les techniques.
L'anneau de Phœbé
En 2009, le télescope spatial Spitzer de la NASA a détecté le plus grand anneau du Système solaire : un immense tore de poussière très ténu, incliné d'environ 27 degrés, qui s'étend sur des millions de kilomètres le long de l'orbite de la lune Phœbé. Invisible en lumière ordinaire, il n'a été trouvé que grâce à sa lueur infrarouge. Voir l'anneau de Phœbé.
Pour replacer ces travaux dans quatre siècles d'observation, depuis la première lunette de Galilée, consultez l'histoire de l'observation de Saturne.
Questions fréquentes
Le télescope James Webb a-t-il photographié Saturne ?
Oui. Webb a saisi Saturne le 25 juin 2023 avec sa caméra NIRCam, à 3,23 micromètres. La planète paraît sombre car le méthane absorbe cette longueur d'onde, tandis que les anneaux et trois lunes brillent fortement.
Pourquoi Saturne paraît-elle sombre sur l'image de Webb ?
À 3,23 micromètres, le méthane de l'atmosphère absorbe la majeure partie de la lumière solaire. Les anneaux de glace d'eau réfléchissent fortement à cette longueur d'onde et paraissent donc bien plus lumineux que la planète.
Hubble observe-t-il encore Saturne ?
Oui. Grâce au programme OPAL, Hubble photographie Saturne chaque année depuis 2018 pour suivre l'évolution de son atmosphère, de ses couleurs, de ses tempêtes et des rayons de ses anneaux.
Peut-on découvrir de nouvelles lunes de Saturne depuis la Terre ?
Oui. Le télescope Canada-France-Hawaï a permis de trouver les 62 lunes annoncées en 2023 et les 128 annoncées en 2025, toutes de petites lunes irrégulières de quelques kilomètres.
Sources
- NASA Science : Hubble Space Telescope
- Webb Space Telescope (STScI)
- Villanueva, G. L. et al., « JWST molecular mapping and characterization of Enceladus' water plume feeding its torus », Nature Astronomy 7, 2023
- O'Donoghue, J. et al., « The domination of Saturn's low-latitude ionosphere by ring "rain" », Nature 496, 2013
- Verbiscer, A. J., Skrutskie, M. F., Hamilton, D. P., « Saturn's largest ring », Nature 461, 2009