Les satellites mineurs de Saturne

Pan est actuellement (mars 2008) le satellite le plus proche de Saturne que l'on connaisse.

De forme irrégulière, son diamètre moyen, initialement estimé à 20 km, a vu sa valeur portée à 26 km à partir de diverses vues rapprochées obtenues par la sonde Cassini au cours de l'année 2006.

Pan est un satellite berger et est probablement le corps qui maintient la division d'Encke ouverte en ratissant régulièrement cet espace. Sa petite taille n'avait pas permis son observation en 1981, mais sa présence provoque des ondulations dans les anneaux environnants sur plusieurs centaines de kilomètres en profondeur. C'est ce phénomène qui a mené à des recherches plus fines aux endroits probables de sa présence. De la même manière, il est possible que d'autres petits satellites existent dans les anneaux de Saturne. Daphnis, par exemple, orbite dans la division de Keeler, une autre division de l'anneau A, située près du bord externe de celui-ci.

Le demi-grand axe de l'orbite de Pan est égal à 133 583 km ; le satellite orbite donc au centre de la division d'Encke (large de 325 km), selon une orbite quasiment circulaire (excentricité mesurée de 0,000) et équatoriale (inclinaison de 0,0° par rapport à l'équateur de Saturne).

Découverte de Pan

Pan, qui porte le nom du dieu grec Pan, a été découvert par Mark R. Showalter dans la division d'Encke de l'anneau A de Saturne, en ré-analysant en 1990 les photographies de la sondeVoyager 2 prises lors de son survol du système saturnien en 1981. Sa désignation temporaire fut S/1981 S 13, une désignation rétroactive indiquant que les premières observations ont été effectuées en 1981, bien que la découverte du satellite ait été annoncée le 16 juillet 1990 (certaines sources lui assignent la désignation temporaire S/1990 S 18, une désignation qui n'a en fait jamais existé).

L'existence d'un tel corps dans la division d'Encke a été prédite par Jeffrey N. Cuzzi et Jeffrey D. Scargle en 1985. Mark R. Showalter et son équipe en déduisirent son orbite et sa masse en 1986 en modelant les perturbations gravitationnelles qu'un tel satellite induirait dans l'anneau. Ils aboutirent à une prédiction très précise de 133 603 ± 10 km pour le demi-grand axe et une masse de 5 à 10×10-12 masses de Saturne et conclurent qu'une seule lune était présente à l'intérieur de la division. Le demi-grand axe réel de Pan est 133 583 km et sa masse 2,7×1015 kg, soit 4,7×10−12 masses de Saturne.

Pan fut par la suite observé à 1° de la position prédite. Sa recherche fut entreprise en considérant toutes les photographies prises par Voyager 2 et en déterminant informatiquement si la lune pouvait être visible dans chacune d'entre elles. Toute les photographies éligibles et possédant une résolution supérieure à 50 km/pixel firent clairement apparaître Pan. En tout, le satellite apparaît sur 11 images prises par Voyager 2.

Daphnis est un satellite berger d'environ 6 à 8 km de diamètre et orbite dans la division de Keeler(largeur: 42 km) de l'anneau A ; son demi-grand axe est vraisemblablement égal à 136 505 km, ce qui permet d'estimer sa période de révolution à 0,595 37 jours. Les données disponibles ne permettent pas d'estimer son inclinaison ni son excentricité, bien que ces deux paramètres soient fort probablement très proches de zéro. On estime son albédo à 50%.

Découverte de Daphnis

La découverte de Daphnis fut annoncée par Carolyn C. Porco et l'équipe Cassini Imaging Science Team le 6 mai 2005, à partir de six images prises par la sonde Cassini sur une période de 16 minutes le 1er mai, formant une animation de clichés petits angulaires de 0,180 s chacun, visant le bord extérieur de l'anneau A de Saturne. Le satellite fut ensuite rétroactivement observé sur 32 images de l'anneau F prises le 13 avril (sur une période de 18 minutes) et également sur deux images à haute résolution (3,54 km/pixel) prises le 2 mai, sur lesquelles son disque de 7 km est visible. On avait précédemment déduit son existence des ondulations gravitationnelles observées sur le bord extérieur de la division de Keeler : Daphnis produit en effet des sortes de vagues dans l'anneau.

Le satellite porte le nom de Daphnis, un berger, joueur de flûte de Pan et poète pastoral de lamythologie grecque. Daphnis était l'un des fils d'Hermès, le frère de Pan et un descendant desTitans.

Atlas est un petit satellite d'une trentaine de km de diamètre. Les images en haute résolution prises en juin 2005 par la sonde Cassini mettent en évidence une lune en forme de soucoupe volante possédant une large dorsale équatoriale.

Atlas semble être un satellite berger de l'anneau A ; son demi-grand axe de 137 700 km est proche de la limite supérieure de cet anneau (136 775 km). Son orbite est par ailleurs parfaitement circulaire (excentricité de 0,000 0) et équatoriale (inclinaison de 0,000°).

En 2004, un petit anneau, temporairement désigné par R/2004 S 1 a été découvert à l'intérieur de l'orbite d'Atlas.

Découverte d'Atlas

Atlas a été découvert en 1980 par Richard J. Terrile, qui l'a identifié sur des photographies prises par la sonde Voyager 1. La découverte a été annoncée le 13 novembre 1980 et le corps a reçu la désignation temporaire S/1980 S 28 ; la meilleure photographie d'Atlas date du 12 novembre (mais il est possible qu'une image antérieure existe).

Lorsque la Terre passa dans le plan des anneaux de Saturne le 22 mai 1995, les photographies prises par le télescope spatial Hubble semblèrent indiquer l'existence de plusieurs nouveaux satellites et l'un deux fut désigné S/1995 S 1. À la suite d'observations ultérieures, il s'avéra qu'il s'agissait à chaque fois de lunes connues et S/1995 S 1 fut identifié à Atlas.

Le satellite porte le nom d'Atlas, la divinité de la mythologie grecque qui soutenait les cieux sur ses épaules, allusion à la fonction de cette lune, qui est de marquer la limite extérieure du principal anneau de Saturne.

Prométhée (S XVI Prometheus) est l'une des lunes de Saturne.

Il porte le nom de Prométhée, le Titan ayant dérobé le feu aux dieux dans la mythologie grecque.

Prométhée est un petit satellite irrégulier, de 148 km par 100 km par 68 km. Il présente de nombreuses vallées et falaises ainsi que plusieurs cratèresd'une vingtaine de kilomètres de diamètre. Il semble néanmoins moins cratérisé que les lunes voisines,Pandore, Janus et Épiméthée.

Sa faible densité et son albédo élevé semblent indiquer que Prométhée est un astre glacé très poreux.

Prométhée agit comme lune bergèreinterne de l'anneau F de Saturne.

Des observations conduites pendant les années 1995 et 1996 ont mis en évidence que Prométhée était en retard de 20° par rapport à la position qu'il avait en 1981, un écart qui ne peut s'expliquer par des erreurs d'observations à cette époque. Il est possible que l'orbite de Prométhée ait changé à la suite d'une rencontre avec l'anneau F ou qu'il possède une lune compagne qui partage son orbite.

Histoire de Prométhée

Il fut découvert en 1980 par Stewart A. Collins et D. Carlson par examen des photographies prises par la sonde Voyager 1. Sa désignation temporaire était S/1980 S 27; la date de découverte est citée par la circulaire 3532 de l'Union astronomique internationale comme « mi-octobre ».

Lorsque la Terre passa dans le plan des anneaux de Saturne le 22 mai 1995, on crut trouver parmi les photos prises par le télescope spatial Hubble plusieurs nouveaux satellites. Mais il s'avéra qu'il s'agissait à chaque fois de lunes connues. Ainsi S/1995 S 2 et S/1995 S 7 n'étaient-ils nuls autres que Prométhée.

Pandore (S XVII Pandora) est un satellite naturel de Saturne, découvert en 1980.

Pandore est un petit satellite irrégulier. Il présente plus de cratères que son voisin Prométhée, au moins deux d'entre eux étant larges d'une trentaine de kilomètres. Il ne présente apparemment pas de vallées ou de falaises.

Sa faible densité et son albédo élevé semblent indiquer que Pandore est un astre glacé très poreux.

Pandore agit comme satellite berger externe de l'anneau F de Saturne.

Découverte de Pandore

Pandore a été découvert par Stewart A. Collins (et D. Carlson selon certaines sources) sur des images prises par la sonde Voyager 1. Sa désignation temporaire fut S/1980 S 26. La circulaire de l'Union astronomique internationale annonçant sa découverte le 25 octobre mentionne laconiquement que Pandore et Prométhée ont été observés « à la mi-octobre ».

Le satellite porte le nom de Pandore, la première femme dans la mythologie grecque.

Épiméthée (S XI Epimetheus) est le cinquième satellite de Saturne. Son nom vient d'Épiméthée, un Titan de la mythologie grecque, fils de Japet et frère d'Atlas et deProméthée (tous les noms d'autres lunes de Saturne).

Découverte d'Epiméthée

Richard L. Walker a observé soit Épiméthée, soit Janus en 1966 ; Stephen M. Larsonet John W. Fountain déterminèrent en octobre 1978 (Icarus, vol. 36 pp. 92-106, Oct 1978) que ces observations et celles d'Audouin Dollfus (considéré le découvreur de Janus) portaient en fait sur deux lunes distinctes. La confirmation a été obtenue le1er mars 1980 par Voyager 1 et l'équipe de Stephen M. Larson, John W. Fountain,Bradford A. Smith et Harold J. Reitsema (Icarus, vol. 47, p. 288, Aug 1981). Peu de temps auparavant, une série d'observations eurent lieu (désignations temporairesS/1980 S 3, 4, 5, 8, 11, 15, 16, 17 et 19), la première par Dale P. Cruikshank le26 février 1980 (IAUC 3457). Tous ces gens partagent donc le titre de découvreur d'Épiméthée.

Orbite d'Épiméthée

Épiméthée est situé essentiellement sur la même orbite que Janus : les rayons orbitaux ne diffèrent que d'environ 50 km et les deux lunes ne pourraient donc passer l'une à côté de l'autre sans se heurter. Épiméthée et Janus pourraient provenir d'un même objet qui se serait scindé en deux, mais cette séparation serait alors très ancienne. Tous les quatre ans environ, ils se rapprochent l'un de l'autre et « échangent » alors leurs orbites : le plus intérieur devient le plus extérieur et inversement. La lune intérieure rattrappe l'extérieure par derrière et son attraction gravitationnelle ralentit cette dernière qui « tombe » alors sur l'orbite intérieure, tandis que la lune intérieure est accélérée par l'attraction de la lune extérieure et « monte » donc sur l'orbite extérieure. Le rayon orbital indiqué ici était valide le 1er juillet 1981.

Surface d'Épiméthée

La forme de ce satellite est irrégulière et sa surface présente des vallées et des sillons. On peut y apercevoir plusieurs cratères de plus de 30 kilomètres de large. On estime son âge à plusieurs milliards d'années.

Janus (S X Janus) est un satellite de Saturne. Parce que Janus et Épiméthée partagent à toutes fins pratiques la même orbite, la confusion régna longtemps sur leurs caractéristiques orbitales; il est évidemment impossible de réconcilier les observations de deux corps distincts en une seule orbite.

Découverte de Janus

La découverte de Janus est attribuée au premier observateur : Audouin Dollfus, le 15 décembre 1966 (désignation temporaire S/1966 S 2). Auparavant, Jean Texereau avait photographié Janus le 29 octobre 1966 sans s'en apercevoir (IAUC 1995). Le 18 décembre,Richard L. Walker fit une observation similaire qui est maintenant attribuée à Épiméthée. Douze ans plus tard, en octobre 1978, Stephen M. Larson et John W. Fountain ont réalisé que les observations de 1966 correspondaient à deux objets distincts (Janus et Épiméthée) partageant la même orbite. Janus fut également observé par la sonde Pioneer 11 lors de son passage saturnien le 1er septembre 1979 : trois compteurs de particules énergétiques observèrent son « ombre » (S/1979 S 2, Tom Gehrels et James A. van Allen, IAUC 3417). Janus fut observé par Dan Pascu le 19 février 1980 (S/1980 S 1, IAUC 3454), puis par John W. Fountain, Stephen M. Larson, Harold J. Reitsema et Bradford A. Smithle 23 (S/1980 S 2, IAUC 3456). La sonde Voyager 1 confirma définitivement son existence le 1^er mars 1980. Tous ces gens partagent donc, à des degrés divers, le titre de découvreur de Janus.

Orbites de Janus

Les orbites de Janus et d'Épiméthée ne sont distantes que d'environ 50 km et ils ne pourraient donc passer l'un à côté de l'autre sans se heurter. Épiméthée et Janus pourraient provenir d'un même objet qui se serait scindé en deux, mais cette séparation serait alors très ancienne. À tous les quatre ans environ, ils se rapprochent l'un de l'autre et « échangent » alors leurs orbites : le plus intérieur devient le plus extérieur, et inversement. La lune intérieure ratrappe l'extérieure par derrière et son attraction gravitationnelle ralentit cette dernière qui « tombe » alors sur l'orbite intérieure, tandis que la lune intérieure est accélérée par l'attraction de la lune extérieure et « monte » donc sur l'orbite extérieure. Le rayon orbital indiqué ici était valide le 1^er juillet 1981.

La surface de Janus

La surface de Janus est couverte de cratères dont plusieurs de plus de 30 kilomètres de diamètre, mais présente peu d'autres structures de surface. Si on la compare avec ses voisines, sa surface semble plus ancienne que celle de Prométhée mais plus récente que celle dePandore. Étant donné sa densité très faible et son albédo très élevé, la plupart des observateurs supposent qu'il s'agit d'un corps très poreux comportant beaucoup de glace d'eau.

Méthone (désignation provisoire S/2004 S 1) est un satellite naturel de Saturne. Il a été découvert par Sébastien Charnoz, membre de l'équipe scientifique de la mission Cassini-Huygens, menée par Carolyn C. Porco, et al. en 2004. Méthone orbite Saturne à une distance d'environ 194 Mm (ce qui lui donne une période de 1,007 d) et fait ~3 km de diamètre.

Les noms Méthone et Pallène ont été provisoirement approuvés par la Division III (Sciences des systèmes planétaires) de l'Union astronomique internationale, Groupe de travail sur la nomenclature du système planétaire. Ils devraient être entérinés lors de l'assemblée générale de2006 de l'UAI, à Prague. Méthone était l'une des Alcyonides, les sept filles du géant Alcyonée.

Il se pourrait qu'il s'agisse du même satellite aperçu en 1981par Voyager 2 sur une seule image. S/1981 S 14 a été saisi le 23 août 1981 et sa distance à Saturne estimée à 200 000 km.

En supposant sa densité égale à celle de Mimas (1,17 t/m³), on peut estimer ce qui suit :

• masse 1,65×1013 kg
• gravité 0,000 48 m/s²
• vitesse de libération 0,0012 m/s

Anthée, (S XLIX Anthe), auparavant connue sous la désignation temporaire S/2007 S 4 et par le sobriquet de Frank, est un très petit satellite naturel de Saturne. Sa découverte fut annoncée le18 juillet 2007 en tant que soixantième satellite de la planète aux anneaux (et le quarante-neuvième à être confirmé).

Anthée a été observée pour la première fois par l'équipe d'imagerie de Cassini d'après une série d'images prises le 30 mai 2007 à une distance de 1,76 milllions de kilomètres de Saturne. Elle fait environ 2 km de diamètre et orbite autour de Saturne à la distance moyenne de 197 700 km en à peine plus d'une journée. A l'instar des petits satellites Méthone et Pallène, l'orbite d'Anthée se situe entre celles de Mimas et Encelade.

Elle porte le nom d'Anthée, une des Alcyonides (comme ses voisines Méthone et Pallène).

Pallène (désignation provisoire S/2004 S 2) est un satellite naturel de Saturne. Il a été découvert par Sébastien Charnoz, scientifique de la mission Cassini-Huygens, menée par Carolyn C. Porco, et al. en 2004. Pallène orbite Saturne à une distance d'environ 211 000 km (ce qui lui donne une période de 1,142 j) et fait ~4 km de diamètre.

Les noms Méthone et Pallène ont été provisoirement approuvés par la Division III (Sciences des systèmes planétaires) de l'Union astronomique internationale, Groupe de travail sur la nomenclature du système planétaire. Ils devraient être entérinés lors de l'assemblée générale de 2006 de l'UAI, à Prague. Pallène était l'une des Alcyonides, les sept filles du géant Alcyonée.

En supposant sa densité égale à celle de Mimas (1,17 t/m³), on peut estimer ce qui suit :

• masse 3,92×10¹³ kg
• gravité 0,000 65 m/s²
• vitesse de libération 0,0016 m/s

Télesto (S XIII Telesto) est un satellite naturel de Saturne, découvert par Smith, Reitsema, Larson et Fountain en 1980 dans des observations faites à partir de la Terre(désignation temporaire S/1980 S 13). Elle partage son orbite avec Téthys, et se trouve au point de Lagrange L4 précédant Téthys. Calypso, autre lune de Saturne, se trouve au point de Lagrange L5 suivant Téthys.

Elle tire son nom de l'une des 3000 Océanides, nymphes aquatiques filles d'Océanuset de Téthys.

Calypso (S XIV Calypso) est un des plus petits satellites de Saturne. Elle n'a été découverte qu'en 1980 par des observations terrestres (désignation temporaire S/1980 S 25) et l'on ne dispose que de très peu d'informations la concernant.

Calypso partage son orbite avec Téthys, et se trouve au point de Lagrange L5 suivant Téthys. Télesto se trouve, elle, au point de Lagrange L4 précédant Téthys.

Elle tire son nom de l'amante d'Ulysse, une des 3000 Océanides, nymphes aquatiques filles d'Océanus et de Téthys.

Hélène (S XII Helene) est une petite lune de Saturne découverte en 1980 par Pierre Laques,Raymond Despiau et Jean Lecacheux (de l'observatoire de Meudon) grâce au télescope de 1m de l'observatoire du Pic du Midi. Elle reçut alors la désignation temporaire S/1980 S 6. Laques et Lecacheux firent partie de l'équipe qui confirma la découverte grâce aux photos prises par la sonde Voyager 2 quelques mois plus tard. Elle reçut officiellement le nom d'Hélène de Troie, petite-fille de Cronos (i.e. Saturne) en 1988.

Elle orbite au point de Lagrange L4 du système Saturne-Dioné, elle se situe donc sur le même orbite que Dioné, en avance d'1/6e de révolution et est parfois désignée par Dioné B.

Pollux (Polydeuces) (désignation provisoire S/2004 S 5) est un satellite naturel deSaturne découvert sur des images prises le 21 octobre 2004 par la sonde Cassini-Huygens. L'équipe, menée par Carolyn C. Porco et al., est créditée dans son ensemble. Peu de détails sont disponibles pour le moment.

Elle est co-orbitale avec Dioné et se trouve au point de Lagrange arrière (L5). Son diamètre est estimé à environ 3,5 km. Des co-orbitaux connus du système saturnien, Pollux s'éloigne le plus de son point d'ancrage : jusqu'à 32 degrés d'écart !

Le nom de Pollux (Polydeuces en anglais) a été approuvé par l'UAI le 21 janvier 2005. Dans la mythologie grecque, Pollux et Castor sont les frères Dioscures.

Hypérion (S VII Hyperion) est une lune de Saturne découverte le 16 septembre 1848par William Cranch Bond et son fils George Phillips Bond. Deux jours plus tard,William Lassell le découvrit indépendamment. C'est ce dernier qui le baptisa, en l'honneur d'Hypérion, Titan de la lumière (un dieu solaire archaïque), fils de Gaïa et d'Uranus, père d'Hélios (le Soleil), Séléné (la Lune) et Éos (l'Aurore).

C'est le plus grand corps céleste du système solaire dont la forme soit fortement irrégulière (Protée est certes plus grand, mais est quasiment sphérique). Il semble probable qu'Hypérion soit un fragment d'un objet plus grand ayant subi un impact dans un passé lointain. Le plus grand cratère mesure approximativement 120 km de diamètre, pour une profondeur de 10 km.

Comme la plupart des lunes de Saturne, la faible densité d'Hypérion indique qu'il est principalement composé de glace avec une faible quantité de roche. Cependant, à la différence des autres lunes, Hypérion a un faible albédo (0,2 à 0,3), indiquant qu'il est couvert par une fine couche de matière sombre. Il se peut que ce soit de la matière provenant de Phœbé (bien plus sombre) qui passa au-delà de Japet. Hypérion est plus rouge que Phœbé, et sa couleur coïncide avec celle de la matière sombre de Japet.

Les images de Voyager 2 ainsi que les mesures ultérieures de photométrie terrestre indiquent que la rotation d'Hypérion est chaotique, c'est-à-dire que son axe de rotation varie si fortement que son orientation dans l'espace est impossible à prédire. Hypérion est le seul objet connu du système solaire dont la rotation soit chaotique, mais les simulations semblent indiquer que par le passé, d'autres satellites irréguliers ont eu un comportement similaire. Hypérion est unique par sa forme très irrégulière, son orbite très excentrique, et sa proximité avec une autre grande lune,Titan. Ces facteurs limitent les possibilités d'une rotation stable. La résonance orbitale 3:4 entre Titan et Hypérion a probablement également un impact sur la rotation chaotique du satellite. C'est en partie grâce au grand bras de levier fourni par sa forme irrégulière que les perturbations gravitationnelles dues surtout à Titan réussissent à faire basculer de façon imprévisible son axe de rotation.

La surface plus ou moins uniforme d'Hypérion est probablement due à sa rotation anormale, à la différence de la plupart des autres lunes de Saturne, qui ont des hémisphères avant et arrière très distincts.

Kiviuq (S XXIV Kiviuq) est un satellite irrégulier prograde membre du groupe inuit des satellites deSaturne. Il fut découvert en 2000 par une équipe menée par Brett J. Gladman (désignation temporaire S/2000 S 5).

Il porte le nom de Kiviuq, un « géant » de la mythologie inuit. Kiviuq (aussi épelé Keeveeok, Qiviuq ou Kivioq) est un Inuk légendaire et héroïque, une sorte d'Ulysse inuit qui vécut longtemps ou eut plusieurs vies, voyagea et vécut toutes sortes d'aventures dont les détails dépendent de la tradition locale du conteur.

Kiviuq apparaît de couleur rouge léger et possède un spectre infrarouge très similaire à ceux deSiarnaq et Paaliaq, appuyant ainsi l'hypothèse que les membres du groupe inuit aient pour origine commune la fragmentation d'un corps plus grand.

Kiviuq est supposé être en résonance de Kozai, c'est-à-dire réduisant périodiquement son inclinaison en augmentant son excentricité et vice versa

Ijiraq (S XXII Ijiraq) est l'une des lunes de Saturne. Il fut découvert en 2000 par l'équipe deBrett J. Gladman (désignation temporaire S/2000 S 6). Il porte désormais le nom d'Ijiraq, une créature de la mythologie inuit. L'ijiraq est une sorte de croque-mitaine, qui enlève les enfants et les cache à jamais. Les inuksugaq (ou inukshuk) de pierre servent à permettre à ces enfants de retrouver leur chemin s'ils convainquent l'ijiraq de les laisser repartir.

Kavelaars, un astronome de l'Université McMaster, a suggéré ce nom afin de sortir l'astronomie de son ornière gréco-romano-élizabéthaine. Il a passé plusieurs mois à chercher des noms qui soient à la fois multi-culturels et canadiens, consultant des savants amérindiens, sans succès. En mars 2001, il lisait un conte inuit à ses enfants et eut une épiphanie. L'ijiraq joue à cache-cache, ce que font ces petites lunes de Saturne : elles sont difficiles à trouver, et froides comme le grand nord (l'équipe de découvreurs compte des canadiens, des norvégiens et des islandais — la nordicité est un point commun). Kavelaars contacta l'auteur du conte, Michael Kusugak, pour obtenir son accord, et c'est ce dernier qui suggéra les noms de Kiviuq et de 90377 Sedna.

Phœbé (S IX Phoebe) est une lune de Saturne, découverte en 1898 par William Henry Pickering.

Orbite 

Phœbé orbite autour de Saturne en un petit peu plus de 550 jours (plus de 18 mois) à une très grande distance, variant entre 11 millions et 15 millions de kilomètres environ, ce qui est quatre fois plus éloigné que son plus proche voisin de taille majeure (Japet).

L'orbite de Phœbé est également très inclinée, de plus de 175°. Cette valeur d'inclinaison, comme celle mentionnée dans le tableau ci-contre, est exprimée par rapport au plan de l'écliptique du système solaire plutôt qu'à celui de l'équateur de Saturne, la plan de Laplace étant lui même fortement incliné à la distance à laquelle se trouve Phœbé (26,2°), et donc presque confondu avec le plan de l'écliptique.

La particularité principale de l'orbite de Phœbé est surtout qu'elle est rétrograde, ce satellite tournant autour de Saturne dans le sens opposé à celui de la rotation de la planète sur elle-même. Ce mouvement rétrograde est l'un des principaux indices permettant de penser que Phœbé ne s'est pas formée sur place à partir du disque proto-planétaire ayant conduit à la formation de Saturne et de la plupart de ses satellites intérieurs, mais qu'il s'agit d'un objet qui a été capturé plus tard par l'attraction gravitationnelle de la planète géante.

Phœbé a également ceci de particulier que sa rotation n'est pas synchrone, à la différence des lunes intérieures (à l'exception notable d'Hypérion).

Le groupe nordique 

En plus de ses nombreuses lunes intérieures, Saturne est entourée, à partir de 11 millions de kilomètres de distance environ, par trois groupes de satellites irréguliers. Le plus important est dominé par Phœbé, et est constitué de lunes rétrogrades aux orbites inclinées de 134 à 176 degrés environ. Leurs excentricités sont marquées, allant de 0,13 à 0,77, et leurs demi-grand axes varient de 11 à 24 millions de kilomètres. Les trois groupes co-existent (ou sont entremêlés, selon le point de vue) en distance, s'étendant jusqu'à 24 millions de kilomètres de Saturne.

L'union astronomique internationale a choisi de regrouper les lunes externes de Saturne en différents groupes, le regroupement étant fait sur la base des inclinaisons des orbites de chacun d'eux. Le groupe nordique, auquel Phœbé appartient, tient son nom du fait que les noms des satellites qui en font partie sont choisis parmi des divinités de la mythologie nordique (à part bien sûr Phœbé qui a été découverte bien avant). Rien ne prouve en revanche que les satellites de ces groupes soient reliés entre eux d'une autre manière que par leur inclinaison similaire, et de fait rien ne prouve à l'heure actuelle (2006) qu'ils aient une origine commune.

Les lunes intérieures de Saturne ont une surface très lumineuse, mais l'albédo de Phœbé est seulement de 0,08.

Ces différents facteurs laissent penser qu'il peut s'agir d'un astéroïde capturé dont la composition n'a pas changé depuis l'époque où il s'est formé dans le système solaire lointain. Phœbé ressemble à la classe commune des astéroïdes carbonés dont la composition chimique est restée primitive, et que l'on pense être composés des matériaux solides qui se sont condensés à partir de la nébuleuse solaire : à cause de leur petite taille, ils ne se sont jamais réchauffés suffisamment pour modifier leur composition chimique. Si c'est le cas, Phœbé est le premier objet de ce type à avoir été photographié de suffisamment près pour en déterminer la forme et la luminosité.

Il est possible que la matière éjectée de la surface de Phœbé par les impacts microscopiques de météorites soit responsable de la surface sombre d'Hypérion ainsi que de l'hémisphère avant de Japet.

Découverte 

Phœbé a été découverte par William Henry Pickering en 1899, sur des plaques photographiques exposées entre le 16 et le 18 août 1898 par l'astronome américainDeLisle Stewart à la station d'observation astronomique d'Arequipa au Pérou, qui dépendait du Harvard College Observatory. En examinant deux de ces plaques, Pickering remarqua un objet très faiblement lumineux dont la position avait légèrement changé entre le 16 et le 18. Il retrouva alors ce même objet sur deux autres photographies datant du 16 et du 17 ; la position sur les deux plaques du 16 était quasiment identique, mais l'étude de son déplacement entre le 16, le 17 et le 18 montrait clairement un mouvement apparent rectiligne, exactement dans la même direction que Saturne, mais très légèrement moins rapide, ce qui démontrait qu'il s'agissait bien là d'un satellite naturel orbitant autour de cette planète.

Il s'agissait du neuvième satellite de Saturne à être découvert, et la nouvelle fit sensation à l'époque, puisqu'il s'agissait du premier objet du système solaire à être découvert à l'aide de l'astrophotographie. La découverte précédente d'un satellite de Saturne datait de plus de cinquante ans (Hypérion en 1848), et Phœbé est restée pendant plus de cent ans le satellite connu le plus éloigné de Saturne, jusqu'à la découverte en 2000 d'un grand nombre de nouvelles lunes par l'équipe de Brett J. Gladman.

Désignation 

Le nom « Phœbé » a été proposé par le William Pickering peu après sa découverte de ce satellite. En effet, cinq des neuf satellites de Saturne précédemment découverts avaient été nommé d'après les frères et les sœurs du Cronos de la mythologie grecque(que les romains appelaient Saturne), et Phœbé est elle aussi une sœur de Cronos. Phœbé est une Titanide, fille d'Ouranos (le Ciel) et de Gaïa (la Terre), elle est mariée à son frère Coéos de qui elle a pour enfants Léto et Astéria. On l'appelle aussi (moins correctement) Phébé.

Le satellite Phœbé est également désigné S IX Phoebe ou Saturn IX.

Les formations présentes à la surface de Phœbé (principalement des cratères) tirent leurs noms du mythe de Jason et des Argonautes.

Chronologie de l'exploration de Phœbé 

La première sonde spatiale à avoir fourni des images de Phœbé autres qu'un minuscule point blanc est Voyager 2, le 4 septembre 1981. Cependant, ces images, prises à une distance de 2,2 millions de kilomètres, avaient une résolution très faible qui ne permettait pas d'étudier en détail la surface du satellite. Elles permirent néanmoins d'en évaluer le diamètre moyen à 220 kilomètres (deux fois plus que ce que les observations terrestres précédentes laissaient penser), d'estimer sa période de rotation et de montrer que sa surface est très sombre.

L'étape suivante de l'exploration de Phœbé est le survol effectué par la sonde Cassinile 11 juin 2004, alors qu'elle était en route pour Saturne. Phœbé a d'ailleurs été le premier satellite de Saturne auquel la sonde Cassini a rendu visite lors de son arrivée dans le système planétaire, après un voyage de près de sept ans. Ce survol, le seul durant toute la durée de la mission Cassini, s'est déroulé à une distance de seulement 2068 kilomètres au point le plus proche, et a donc permis d'obtenir une grande quantité d'informations à la fois sur la forme, les dimensions, et l'ensemble des caractéristiques physiques de la surface en général. La quasi-totalité des données actuelles sur Phœbé provient de ce survol par la sonde Cassini.

Paaliaq (S XX Paaliaq) est l'un des satellites naturels de Saturne. Il fut découvert en2000 par l'équipe de Brett J. Gladman (désignation temporaire S/2000 S 2). Depuis 2003, il porte le nom de Paaliaq, un chaman, personnage de The Curse of the Shaman, deMichael Arvaarluk Kusugak.

Skathi (S XXVII Skathi) est l'une des lunes de Saturne. Elle fut découverte en 2000par l'équipe de Brett J. Gladman (désignation temporaire S/2000 S 8), elle porte le nom de Skadi, une géante dans la mythologie nordique, femme du dieu Niord, un des Vanir. Skathi avait déjà donné son nom à une montagne vénusienne, Skadi Mons.

Son nom est épelé Skadi par certaines sources; c'est le nom utilisé dans l'annonce originale (IAUC 8177) —cependant, le Groupe de travail sur la nomenclature du système planétaire (Working Group on Planetary System Nomenclature) de l'UAI décida peu de temps après d'utiliser l'épellation norse correcte.

Albiorix (S XXVI Albiorix) est l'une des lunes de Saturne. Il fut découvert en 2000 par l'équipe de Brett J. Gladman (désignation temporaire S/2000 S 11). Il porte un des nombreux noms du dieu de la mythologie celtique Teutates (mieux connu sous le nom gallo-romain de Toutatis), assimilé à Mars/Arès.

Bebhionn (désignation provisoire S/2004 S 11) est l'une des lunes de Saturne. Sa découverte fut annoncée par Scott S. Sheppard, David C. Jewitt, Jan Kleyna, et Brian G. Marsden le 4 mai 2005, d'après des observations faites entre le 12 décembre 2004 et le 9 mars 005.

Elle porte le nom de Bebhionn, géantesse de la mythologie celtique renommée pour sa beauté.

Erriapus (S XXVIII Erriapus) est l'un des satellites naturels de Saturne. Il fut découvert en 2000 par l'équipe de Brett J. Gladman (désignation temporaire S/2000 S 10). Il porte le nom d'un géant de la mythologie gallo-celte. D'abord nommé Erriapo (datif), le nom fut changé en Erriapus (nominatif) en décembre 2007 USGS: Spelling of Saturn XXVIII.

Skoll (désignation provisoire S/2006 S 8) est l'une des lunes de Saturne. Sa découverte fut annoncée par David C. Jewitt, Scott S. Sheppard, Jan Kleyna, etBrian G. Marsden le 26 juin 2006, d'après des observations faites entre le 12 décembre 2004 et le 30 avril 2006.

Elle porte le nom de Skoll, loup géant de la mythologie norse, fils de Fenrir et frère jumeau de Hati.

Siarnaq (S XXIX Siarnaq) est l'une des lunes de Saturne. Elle fut découverte en 2000 par l'équipe de Brett J. Gladman (désignation temporaire S/2000 S 3). Elle porte le nom de Siarnaq, la déesse inuit qui donna naissance aux créatures de la mer. Elle porte différents noms selon la région, parmi lesquelsSedna, Talilajuk et Nuliajuk.

Tarqeq, auparavant désignée S/2007 S 1, est l'une des lunes de Saturne. Sa découverte fut annoncée par Scott S. Sheppard, David C. Jewitt, Jan Kleyna, et Brian G. Marsden le 13 avril2007, d'après des observations faites entre le 5 janvier 2006 et le 22 mars 2007.

Elle porte le nom de Tarqeq ou Tarquiup Inua, dieu lunaire inuit.

Greip, auparavant désignée S/2006 S 4, est l'une des lunes de Saturne. Sa découverte fut annoncée par David C. Jewitt, Scott S. Sheppard, Jan Kleyna, etBrian G. Marsden le 26 juin 2006, d'après des observations faites entre le 5 janvier 2006 et le 1^er mai 2006.

Elle porte le nom de Greip, une géante de la mythologie nordique qui, comme sa sœur Gjálp, eut le dos brisé par Thor.

Tarvos (S XXI Tarvos) est l'une des lunes de Saturne. Il fut découvert en 2000par l'équipe de Brett J. Gladman (désignation temporaire S/2000 S 4). Il porte le nom gallo-romain d'un dieu de la mythologie celte, Tarvos trigaranus, compagnon fréquent de Teutatès. Son nom signifie « taureau aux trois grues » car il est représenté sous la forme d'un taureau couronné de feuillages entre les branches desquels on distingue trois grues

Hyrrokkin (désignation provisoire S/2004 S 19) est l'une des lunes de Saturne. Sa découverte fut annoncée par David C. Jewitt, Scott S. Sheppard, Jan Kleyna, etBrian G. Marsden le 26 juin 2006, d'après des observations faites entre le 12 décembre 2004 et le 30 avril 2006.

Elle porte le nom de Hyrrokkin, géante de la mythologie nordique, qui lançaHringhorni, le navire funéraire de Baldr.

Mundilfari (S XXV Mundilfari) est l'une des lunes de Saturne. Il fut découvert en 2000 par l'équipe de Brett J. Gladman (désignation temporaire S/2000 S 9). Il porte le nom de Mundilfari, qui est dans la mythologie nordique le père de Sol (le Soleil) et Mani (la Lune).

Narvi (désignation temporaire S/2003 S 1) est une des lunes de Saturne, découverte en 2003 par Scott S. Sheppard et compagnie. Note : IAUC 8116, qui annonce la découverte, ne mentionne que Sheppard. Cependant, le site Internet de Sheppard crédite également Jewitt et Kleyna.

Elle porte un nom de la mythologie nordique, Narvi, aussi appelé Narfi ou Nari, un fils de Loki par Sigyn qui fut tué afin de punir Loki pour ses crimes. Les dieux transformèrent son frère Vali en loup enragé qui l'égorgea. Ses entrailles servirent à attacher Loki à une stèle pour toute l'éternité...Ou du moins jusqu'à Ragnarök.

Jarnsaxa, auparavant désignée S/2006 S 6, est l'une des lunes de Saturne. Sa découverte fut annoncée par David C. Jewitt, Scott S. Sheppard, Jan Kleyna, etBrian G. Marsden le 26 juin 2006, d'après des observations faites entre le 5 janvier2006 et le 29 avril 2006.

Elle est nommée en l'honneur de la géante Járnsaxa, amante de Thor.

Bergelmir (désignation provisoire S/2004 S 15) est l'une des lunes de Saturne. Sa découverte fut annoncée par Scott S. Sheppard, David C. Jewitt, Jan Kleyna, et Brian G. Marsden le 4 mai 2005, d'après des observations faites entre le 12 décembre 2004 et le 9 mars 2005.

Elle porte le nom de Bergelmir, géant de glace de la mythologie nordique, petit-fils d'Ymir et membre des Hrimthursar, un des deux seuls géants de glace à ne pas s'être noyés dans le sang d'Ymir.

Ægir (désignation temporaire S/2004 S 10) est l'une des lunes de Saturne. Sa découverte fut annoncée par Scott S. Sheppard, David C. Jewitt, Jan Kleyna, etBrian G. Marsden le 4 mai 2005, d'après des observations faites entre le 12 décembre 2004 et le 11 mars 2005.

Elle porte le nom d'Ægir, géant de la mythologie norse qui représente la mer pacifique, celui qui calme la tempête.

Suttungr (S XXIII Suttungr) est l'une des lunes de Saturne. Il fut découvert en 2000par l'équipe de Brett J. Gladman (désignation temporaire S/2000 S 12). Il porte le nom de Suttungr, un géant de la mythologie nordique, détenteur de l'hydromel de la sagesse dont Odin but une coupe. Il est destiné à allumer le brasier qui détruira le monde.

Son nom est épelé Suttung par certaines sources; c'est le nom utilisé dans l'annonce originale (IAUC 8177) cependant, le Groupe de travail sur la nomenclature du système planétaire (Working Group on Planetary System Nomenclature) de l'UAI décida peu de temps après d'utiliser l'épellation norse correcte.

Bestla (désignation provisoire S/2004 S 18) est l'une des lunes de Saturne. Sa découverte fut annoncée par Scott S. Sheppard, David C. Jewitt, Jan Kleyna, etBrian G. Marsden le 4 mai 2005, d'après des observations faites entre le 13 décembre 2004 et le 5 mars 2005.

Elle tire son nom de la mythologie nordique, dans laquelle la géante Bestla est la mère du dieu Odin.

Farbauti (désignation provisoire S/2004 S 9) est l'une des lunes de Saturne. Sa découverte fut annoncée par Scott S. Sheppard, David C. Jewitt, Jan Kleyna, et Brian G. Marsden le 4 mai 2005, d'après des observations faites entre le 12 décembre 2004 et le 9 mars 2005.

Elle porte le nom de Farbauti, géant des tempêtes norse, père de Loki.

Hati (désignation provisoire S/2004 S 14) est l'une des lunes de Saturne. Sa découverte fut annoncée par Scott S. Sheppard, David C. Jewitt, Jan Kleyna, et Brian G. Marsden le 4 mai 2005, d'après des observations faites entre le12 décembre 2004 et le 11 mars 2005.

Elle porte le nom de Hati, loup géant de la mythologie norse, fils de Fenrir et frère jumeau de Skoll.

Thrymr (S XXX Thrymr) est l'une des lunes de Saturne. Il fut découvert en 2000 par l'équipe de Brett J. Gladman (désignation temporaire S/2000 S 7). Il porte le nom deThrymr, un géant de la mythologie nordique, surtout connu pour avoir volé Mjöllnir àThor. De plus, Thrym est le dieu des géants du froid dans le jeu de rôle Dongon et Dragon.

Son nom est épelé Thrym par certaines sources; c'est le nom utilisé dans l'annonce originale (IAUC 8177) cependant, le Groupe de travail sur la nomenclature du système planétaire (Working Group on Planetary System Nomenclature) de l'UAI décida peu de temps après d'utiliser l'épellation norse correcte.

Surtur (désignation provisoire S/2006 S 7) est l'une des lunes de Saturne. Sa découverte fut annoncée par David C. Jewitt, Scott S. Sheppard, Jan Kleyna, etBrian G. Marsden le 26 juin 2006, d'après des observations faites entre le 12 décembre 2004 et le 29 avril 2006.

Elle porte le nom de Surtur (Surt), chef des géants de feu de la mythologie norse.

Kari (désignation provisoire S/2006 S 2) est l'une des lunes de Saturne. Sa découverte fut annoncée par David C. Jewitt, Scott S. Sheppard, Jan Kleyna, etBrian G. Marsden le 26 juin 2006, d'après des observations faites entre le 12 décembre 2004 et le 30 avril 2006.

Elle porte le nom de Kari, géant des vents de la mythologie nordique.

Fenrir (désignation provisoire S/2004 S 16) est l'une des lunes de Saturne. Sa découverte fut annoncée par Scott S. Sheppard, David C. Jewitt, Jan Kleyna, et Brian G. Marsden le 4 mai 2005, d'après des observations faites entre le 13 décembre 2004 et le 5 mars 2005.

Elle porte le nom de Fenrir, loup monstrueux de la mythologie nordique, fils deLoki et de la géante Angrboda, père de Hati et de Sköll.

Ymir (S XIX Ymir) est l'une des lunes de Saturne. Elle fut découvert en 2000 par l'équipe de Brett J. Gladman (désignation temporaire S/2000 S 1). La première observation a été faite avec le télescope ESO/MPI (European Southern Observatory/Max Planck Institute) de 2,2 m de l'Observatoire européen austral à La Silla, au Chili.

Elle tire son nom de Ymir, l'ancêtre des géants de glace de la mythologie nordique. Ceci représente une rupture avec la tradition, instaurée en 1847 par Sir John Herschel, de nommer les lunes de Saturne en l'honneur des Titans, frères et sœurs de Cronos. Le parallèle évident entre les Titans grecs et les géants nordiques assure cependant une continuité thématique.

Loge (désignation provisoire S/2006 S 5) est l'une des lunes de Saturne. Sa découverte fut annoncée par David C. Jewitt, Scott S. Sheppard, Jan Kleyna, etBrian G. Marsden le 26 juin 2006, d'après des observations faites entre le 13 décembre 2004 et le 30 avril 2006.

Elle porte le nom de Loge, un géant de feu de la mythologie norse, fils de Fornjot(parfois confondu avec Loki).

Fornjot (désignation provisoire S/2004 S 8) est l'une des lunes de Saturne. Sa découverte fut annoncée par Scott S. Sheppard, David C. Jewitt, Jan Kleyna, et Brian G. Marsden le 4 mai 2005, d'après des observations faites entre le 12 décembre 2004 et le 11 mars 2005 et est le plus éloigné des satellites extérieurs de Saturne connus jusqu'ici.

Elle porte le nom de Fornjot, géant des tempêtes norse, père d'Ægir, Kari, et Loge.