Votre poids sur Saturne et la gravité de la planète
Sur Saturne, vous pèseriez environ 6,5 % de plus que sur Terre. La gravité de Saturne au niveau de 1 bar, près de l'équateur, est d'environ 10,44 m/s², soit 1,065 fois les 9,81 m/s² terrestres. Une personne dont la balance affiche 70 kg sur Terre lirait environ 74,6 kg sur Saturne, à condition de pouvoir flotter au sommet des nuages : la planète n'a pas de surface solide où se tenir.
Sommaire
Calculez votre poids sur Saturne
Indiquez votre poids tel que l'affiche votre balance sur Terre, en kilogrammes ou en livres. Le calculateur le multiplie par 1,065, la gravité de Saturne rapportée à celle de la Terre au niveau de référence de 1 bar à l'équateur.
En toute rigueur, votre masse (la quantité de matière qui vous compose) ne change pas d'une planète à l'autre. Ce qui change, c'est votre poids, la force avec laquelle la planète vous attire. Une balance mesure cette force et la convertit en kilogrammes en supposant la gravité terrestre : voilà pourquoi le chiffre affiché varierait.
Pourquoi la gravité de Saturne est si proche de celle de la Terre
Saturne est 95 fois plus massive que la Terre, et pourtant sa gravité au sommet des nuages n'est qu'à peine plus forte. Tout est affaire de distance. La gravité à la « surface » d'une planète dépend de sa masse divisée par le carré de son rayon :
- la masse de Saturne vaut 95,2 fois celle de la Terre ;
- son rayon équatorial vaut 9,45 fois celui de la Terre, et 9,45² fait environ 89 ;
- 95,2 ÷ 89 donne environ 1,07.
Autrement dit, l'énorme masse de Saturne est répartie dans une boule si vaste et si peu dense (voir densité) qu'au niveau de 1 bar on se trouve très loin de l'essentiel de cette masse. Jupiter, 3,3 fois plus massive que Saturne pour un rayon à peine 19 % plus grand, affiche une gravité d'environ 2,5 g.
Votre poids sur Saturne et sur les autres mondes
Le tableau utilise les valeurs usuelles de gravité de surface (au niveau de 1 bar pour les planètes géantes) et une personne de référence pesant 70 kg sur Terre.
| Monde | Gravité (m/s²) | Rapport à la Terre | Poids d'une personne de 70 kg |
|---|---|---|---|
| Mercure | 3,7 | 0,38 | 26,4 kg |
| Vénus | 8,9 | 0,90 | 63 kg |
| Terre | 9,81 | 1,00 | 70 kg |
| Lune | 1,62 | 0,165 | 11,6 kg |
| Mars | 3,7 | 0,38 | 26,5 kg |
| Jupiter | 24,8 | 2,53 | 177 kg |
| Saturne | 10,44 | 1,065 | 74,6 kg |
| Uranus | 8,9 | 0,90 | 63 kg |
| Neptune | 11,2 | 1,14 | 79,6 kg |
| Pluton | 0,62 | 0,063 | 4,4 kg |
| Titan | 1,35 | 0,14 | 9,6 kg |
| Encelade | 0,11 | 0,012 | 0,8 kg |
Pour les planètes géantes, ces valeurs correspondent à l'attraction gravitationnelle pure au rayon de référence, la même convention que le 1,065 de Saturne. Les chiffres sont arrondis ; les valeurs publiées varient légèrement selon la convention retenue. Sur Titan, le plus gros satellite de Saturne, vous pèseriez moins que sur la Lune, et sur la petite Encelade, un saut vigoureux vous enverrait à des dizaines de mètres de hauteur.
Rotation et aplatissement : une gravité qui varie
Le chiffre de 1,065 est une référence commode, mais la pesanteur réellement ressentie sur Saturne dépend de la latitude, pour deux raisons :
- La rotation. Saturne tourne sur elle-même en 10 h 33 min (voir la durée du jour). À l'équateur, le sommet des nuages file à environ 36 000 km/h, et l'effet centrifuge qui en résulte compense une partie de la gravité.
- L'aplatissement. Saturne est la planète la plus aplatie : son rayon polaire (54 364 km) est environ 10 % plus petit que son rayon équatorial. Aux pôles, on est plus près du centre, donc la gravité est plus forte.
En combinant ces effets, un visiteur flottant à l'équateur ressentirait plutôt 0,9 g, tandis que près des pôles la pesanteur effective monterait à environ 1,2 g. Ce sont des valeurs approchées, déduites de la masse, de la forme et de la rotation de Saturne. La fiche de la NASA fait d'ailleurs la distinction : elle donne une gravité de 10,44 m/s² et une accélération effective à l'équateur d'environ 8,96 m/s² une fois la rotation prise en compte. Le calculateur ci-dessus utilise la valeur de référence de 1,065.
Vitesse de libération et orbites
La gravité au sommet des nuages est modeste, mais quitter Saturne est difficile. Sa vitesse de libération atteint 35,5 km/s, plus du triple des 11,2 km/s terrestres, car il faut s'extraire du puits gravitationnel de toute la planète, pas seulement décoller de ses couches supérieures. Une fusée partant de l'atmosphère de Saturne aurait besoin de bien plus d'énergie qu'une fusée quittant la Terre.
La gravité de Saturne gouverne aussi tout ce qui l'entoure. Elle retient 274 lunes confirmées et un système d'anneaux s'étendant jusqu'à quelque 140 000 km du centre de la planète. Elle a dévié la trajectoire des sondes Voyager vers le Système solaire externe et a servi à de nombreuses reprises à Cassini, qui naviguait entre les satellites grâce à des assistances gravitationnelles précises. Les forces de marée de Saturne déforment Encelade et contribuent à maintenir liquide son océan souterrain.
Comment on a mesuré la gravité de Saturne
Le champ de gravité de Saturne a été mesuré en suivant les signaux radio des sondes : d'infimes décalages Doppler révèlent comment l'engin accélère en passant près de la planète. Pendant son Grand Finale de 2017, Cassini a plongé 22 fois entre la planète et les anneaux, cartographiant ce champ avec une précision inédite. Ces données ont révélé une rotation différentielle profonde de l'atmosphère et permis d'estimer la masse des anneaux.
Questions fréquentes
Combien pèserais-je sur Saturne ?
Environ 1,065 fois votre poids terrestre. Une personne de 70 kg sur Terre pèserait environ 74,6 kg au sommet des nuages de Saturne, près de l'équateur.
La gravité est-elle plus forte sur Saturne que sur Terre ?
À peine. Au niveau de 1 bar, elle vaut environ 10,44 m/s², soit 6,5 % de plus que les 9,81 m/s² terrestres, parce que l'énorme masse de Saturne est répartie sur un très grand rayon.
Peut-on marcher sur Saturne ?
Non. Saturne n'a pas de surface solide : la valeur de gravité s'applique au niveau de pression de 1 bar, dans l'atmosphère. En dessous, le gaz devient de plus en plus dense et chaud jusqu'à se changer en fluide, sans aucun sol.
Quelle est la vitesse de libération de Saturne ?
Environ 35,5 km/s, plus du triple des 11,2 km/s de la Terre. Quitter Saturne demanderait beaucoup plus d'énergie que quitter la Terre.
Sources
- NASA Goddard : Saturn Fact Sheet
- NASA Goddard : Planetary Fact Sheet
- Iess, L. et al. (2019), « Measurement and implications of Saturn's gravity field and ring mass », Science
- NASA Science : Saturn facts