La ceinture de Kuiper

Accueil du site

Caractéristiques générales

La ceinture de Kuiper (parfois appelée ceinture d'Edgeworth-Kuiper, est une zone du Système solaire s'étendant au-delà de l'orbite de Neptune, entre 30 et 55 unités astronomiques (au)2. Cette zone en forme d'anneau est similaire à la ceinture d'astéroïdes, mais plus étendue, 20 fois plus large et de 20 à 200 fois plus massive. Comme la ceinture d'astéroïdes, elle est principalement composée de petits corps, restes de la formation du Système solaire, et d'au moins quatre planètes naines, Pluton, Makémaké et Hauméa, Éris, situé au-delà de la ceinture de Kuiper. En revanche, tandis que la ceinture d'astéroïdes est principalement composée de corps rocheux et métalliques, les objets de la ceinture de Kuiper sont majoritairement constitués de composés volatils gelés comme le méthane, l'ammoniac ou l'eau.

Pluton a été découvert en 1930, et en 1978. En 1992 est découvert Albion, petit corps au-delà de l'orbite de Neptune, par David Jewitt et Jane Luu, de l'Institut d'astronomie de l'Université de Hawaï, le 30 août 1992. Sa surface est plutôt rouge, indiquant la présence de composés carbonés. Il a donné son nom provisoire à une classe d'astéroïdes transneptuniens évoluant dans la ceinture de Kuiper, les cubewanos... Cette famille rassemble les objets de la ceinture de Kuiper pas ou peu soumis à la résonance des planètes extérieures. Avec son orbite faiblement excentrique, Albion est en effet l'archétype des objets classiques de la ceinture de Kuiper (CKBO pour classical Kuiper-belt objects en anglais). Sa trajectoire est typique de ces objets qui se sont formés lors d'une agglomération lente dans un disque de matière calme.

La Ceinture de Kuiper serait le principal réservoir des comètes périodiques dont la période de révolution est inférieure à 200 ans. Les centaures et les objets épars, tels qu'Éris, en seraient issus. Triton, le plus gros satellite de Neptune, pourrait être un objet de la ceinture de Kuiper qui aurait été capturé par la planète. Pluton est le plus grand objet connu de la ceinture de Kuiper.

La ceinture de Kuiper ne doit pas être confondue avec le nuage d'Oort, zone encore théorique et supposée être mille fois plus éloignée. Les objets de la ceinture de Kuiper, ainsi que les objets épars et tout membre potentiel des nuages de Hills et d'Oort, sont collectivement nommés objets transneptuniens.

Gérard Kuiper né le 7 décembre 1905 à Harenkarspel aux Pays-Bas et mort le 23 décembre 1973 à Mexico, est un astronome néerlandais et américain. Il est surtout connu pour avoir découvert la ceinture qui porte désormais son nom. En 1951, dans un article publié dans le journal Astrophysics, Gerard Kuiper émit l'idée d'un disque s'étant formé au début de l'évolution du Système solaire et qui n'existerait plus.

De la découverte de Pluton à la décision de l'UAI de 2006

Dès sa découverte, Pluton est beaucoup plus petite que ce que l'on avait imaginé et trop petite pour affecter de quelque façon que se sot l'orbite d'Uranus. De plus, son orbite posait problème : Non seulement l'orbite de Pluton était abrupte par rapport au plan sur lequel tournaient les autres planètes, mais en plus, elle était si étirée qu'elle pénétrait à l'intérieur de l'orbite de Neptune. A certains moments, Pluton n'était plus la neuvième, mais la huitième planète du Système solaire.

Dans les années 1990, au moment où l'exitence de débris de glace en orbite dans le Système solaire est largement admise, que les astronomes commencent à penser que Pluton pourrait n'être qu'un membre, exceptionnement grand, de la Ceinture de Kuiper.

Cela fut accéléré par la découverte d'une grande quantité d'objets dans le Ceinture de Kuiper dont Éris, un astre peut-être plus grand que Pluton. Tous ces corps ne pouvaient pas être des planètes.

Par sa décision du 30 juin 2006, l'UAI rétrograde Pluton au rang de planète naine et donne la définition de ce type d'astre.

Une planète naine c'est :

Un astre en orbite autour du Soleil suffisament massif pour être sphérique, mais insuffisamment pour débarasser leur voisinage orbital d'autres débris, et ce ne sont pas des satellites.

On connait aujourd'hui 4 planètes naines dans la ceinture de Kuiper

• Éris,
• Hauméa,
• Makemake,
• Pluton.

Éris

Données orbitales

• Distance par rapport au Soleil : 5 640 à 14 600 millions de km
• Période orbitale : 556 ans
• Rotation : 8 heures
• Vitesse orbitale : 5,8 à 2,3 km/s
• Excentricié orbitale : 0,4418°
• Inclinaison orbitale : 44,19°

Données physiques

• Diamètre : 2 600 km soit 20% de la Terre
• Masse : 17 milliards de milliards de tonnes soit 0,3% de la Terre
• Volume : 9 200 millions de km³ soit 0,9% de la Terre
• Gravité : 6,7% de la Terre
• Température moyenne : -246 à -230° C
• Densité moyenne : 2,3g g/cm³

Eris est une planète naine du Système solaire, la plus massive (27 % de plus que Pluton) et la deuxième plus grande. C'est ainsi le 9e corps connu le plus massif et le 10e plus grand en orbite directement autour du Soleil. Par ailleurs, c'est le plus gros objet du Système solaire n'ayant pas encore été survolé par une sonde spatiale.

Son orbite possède une forte inclinaison (44°) et une grande excentricité (0,436), se situant entre 37 et 97 unités astronomiques (ua) du Soleil — plus de deux fois l'aphélie de Pluton. Cela en fait la planète naine connue la plus éloignée en moyenne du Soleil. Elle parcourt cette orbite avec une période de révolution de 559 ans et est, depuis sa découverte, proche de son aphélie, vers 96 ua. Jusqu'en 2018, à l'exception de certaines comètes de longue période, Éris et son unique satellite naturel Dysnomie (d'environ 700 km de diamètre) sont les objets naturels connus les plus éloignés du Système solaire.

Éris est découverte le 5 janvier 2005 par l'équipe de Michael E. Brown, Chadwick Trujillo et David Rabinowitz, du California Institute of Technology (Caltech) à l'observatoire Palomar, qui la surnomment d'abord « Xena ». La découverte d'Éris s'inscrit dans le contexte de la echerche d'une dixième planète (planète X) après Pluton, alors encore considérée, comme une planète.

La composition interne d'Éris est pour l'instant inconnue mais pourrait être proche de celle de Pluton.

La seule façon de déduire les caractéristiques de surface d'Éris depuis la Terre ou ses environs est d'utiliser des moyens indirects comme l'analyse spectrale. Le spectre électromagnétique d'Éris est observé par le télescope de 8 mètres Gemini North à Hawaï le 25 janvier 2005. L'analyse infrarouge de l'objet révèle la présence de glace de méthane — et potentiellement de glace d'azote —, indiquant que la surface d'Éris semble être similaire à celle de Pluton.

La magnitude apparente d'Éris est d'environ 19, ce qui la rend suffisamment brillante pour être détectable par certains télescopes amateurs. Par exemple, un télescope de 200 mm avec un capteur photographique CCD peut détecter Éris dans des conditions favorables. Grâce à son fort albédo de 0,96, Éris serait 50 % plus lumineuse que Pluton si elle était ramenée à la même distance que l'autre planète naine. Elle se trouve depuis 1929 dans la constellation de la Baleine et entrera en 2036 dans celle des Poissons.

Éris possède un unique satellite naturel connu, nommé Dysnomie. Il est découvert par l'équipe de Michael E. Brown le 10 septembre 2005 avec un télescope de 10 mètres à l'observatoire W. M. Keck, Hawaï, et annoncé officiellement le 2 octobre 2005. Sa découverte est le résultat de l'utilisation d'un nouveau système à étoile guide laser par l'équipe d'optique adaptative pour les quatre plus brillants objets transneptuniens (Pluton, Makémaké, Hauméa et Éris). La cause de sa formation la plus probable, tout comme pour la quasi-totalité des autres lunes d'objets transneptuniens, serait une collision suivie d'une accrétion des débris autour de l'objet massif restant. L'orbite du satellite aurait pu grandement évoluer depuis la collision qui l'a amené à se former et la présence d'autres satellites non encore découverts n'est pas à exclure.

Elle est probablement la deuxième plus grande lune d'une planète naine, après Charon orbitant autour de Pluton, et reste parmi les douze plus gros objets transneptuniens connus avec un diamètre estimé à 700 ± 115 km (25 % à 35 % du diamètre d'Éris). Sa période de révolution autour d'Éris est de 15,78 jours avec une légère excentricité orbitale de 0,0062 et un demi-grand axe de 37 430 km. Ces observations détaillées de l'orbite de Dysnomie autour d'Éris permettent de connaître précisément la masse de la planète naine et du système grâce à la troisième loi de Kepler. Il est estimé que la prochaine série de transits du satellite devant la planète naine se produira en 2239.

Makémaké

Données orbitales

• Distance par rapport au Soleil : 5 760 à 7 940 millions de km
• Période orbitale : 310 ans
• Rotation : 7,77 heures
• Vitesse orbitale : 5,2 à 3,8 km/s
• Excentricié orbitale : 0,159°
• Inclinaison orbitale : 28,96°

Données physiques

• Diamètre : 1 500 km soit 11,8% de la Terre
• Masse : 3 milliards de milliards de tonnes soit 0,1% de la Terre
• Volume : 1,50 x 10099 km³
• Gravité : 3,6% de la Terre
• Température moyenne : -243 à -238° C

Makémaké est une planète naine transneptunienne (plutoïde) du Système solaire, située dans la ceinture de Kuiper. Elle est la troisième plus grande planète naine et le troisième plus grand objet transneptunien connu, après Pluton et Éris, et le deuxième objet transneptunien le plus visible, là encore après Pluton.

Elle est découverte le 31 mars 2005 par l'équipe de Michael E. Brown, Chadwick Trujillo et David Rabinowitz du California Institute of Technology (Caltech) à l'observatoire Palomar, qui la surnomment d'abord « Easter Bunny » (lapin de Pâques) du fait de la proximité de la découverte avec Pâques.

Makémaké présente un albédo élevé de plus de 0,8, indiquant que sa surface est très réfléchissante. Combiné à sa température moyenne très faible d'environ 35 K (−238 °C), cela permet de suggérer que sa surface est majoritairement composée de glaces de méthane et d'éthane mais qu'elle est, à l'inverse d'autres objets similaires, relativement dépourvue d'azote. De plus, la présence de tholins lui confère une apparence rougeâtre, similaire à la couleur de la surface de Pluton. Toutefois, les données obtenues grâce à une occultation stellaire en 2011 suggèrent qu'elle ne possèderait pas d'atmosphère significative, contrairement à l'atmosphère plutonienne. Même si elle ne possède actuellement pas d'atmosphère, il n'est pas exclu qu'elle en développe une lorsqu'elle se rapprochera de son périhélie dans les siècles à venir, grâce à la sublimation du méthane.

En avril 2016 est découvert MK 2 son satellite. Cela permet de renforcer l'idée que la majorité des planètes naines transneptuniennes possèdent des satellites naturels. Par ailleurs, un autre grand satellite pourrait orbiter autour de Makémaké en plus de MK 2, ce qui expliquerait mieux des anomalies relevées dans son spectre électromagnétique.

Caractéristiques orbitales

Makémaké possède une orbite très similaire à celle de Hauméa : elle possède une forte inclinaison orbitale à 29 degrés de l'écliptique et une excentricité orbitale modérée d'environ 0,1652. Néanmoins, l'orbite de Makémaké est légèrement plus éloignée du Soleil que celle de Hauméa, avec à la fois un plus grand demi-grand axe (45,430 UA contre 43,116 UA) et un périhélie plus éloigné (38,104 UA contre 34,647 UA) 1,53. Au niveau de ce demi-grand axe, il faut près de six heures et demie aux rayons du Soleil pour atteindre la planète naine3 Sa période orbitale dépasse les 306 ans, soit plus que les 248 années pour Pluton et les 283 années pour Hauméa.

Makémaké est un objet classique de la ceinture de Kuiper ce qui signifie que son orbite est suffisamment éloignée de Neptune pour rester stable au cours de l'histoire du Système solaire, et elle est même probablement le plus large d'entre. Contrairement aux plutinos, qui peuvent croiser l'orbite de Neptune en raison de leur résonance orbitale 2:3 avec la planète, les objets classiques ont un périhélie plus éloigné du Soleil, libre de toute perturbation de Neptune. De tels objets ont des excentricités relativement faibles (en général inférieures à 0,2) et orbitent autour du Soleil de la même manière que les planètes. Makémaké correspond plutôt à la classe des cubewanos « dynamiquement chauds », en conséquence de son inclinaison orbitale relativement élevée de 29° par rapport aux autres membres de cette population.

Visibilité

Makémaké est le deuxième objet transneptunien le plus brillant après Pluton — qui est environ cinq fois plus brillante —, avec une magnitude apparente à l'opposition de 17.
Comme celle de Pluton et de façon bien plus prononcée que celle d'Éris, la surface de Makémaké apparaît rouge dans le spectre visible.
Elle est actuellement dans la constellation de la Chevelure de Bérénice et passera dans celle du Bouvier en 2027.
Elle est suffisamment visible pour être observée avec un télescope amateur.

Spectre et surface

L'analyse spectrale de la surface de Makémaké révèle que du méthane doit être présent. En plus du méthane, de grandes quantités d'éthane et de tholins ainsi que de plus petites quantités d'éthylène, d'acétylène et d'alcanes de masse élevée — comme le propane — pourraient être présents, probablement créés par la photolyse du méthane par le rayonnement solaire. Ces tholins sont certainement responsables de la couleur rouge du spectre visible, comme pour Pluton. Bien qu'il existe des preuves de la présence de glace d'azote à la surface, au moins mélangée à d'autres glaces, son abondance reste bien plus faible que celle trouvée sur Pluton ou sur Triton, où il compose plus de 98 % de la croûte. Ce manque relatif de glace d'azote suggère que sa réserve d'azote se serait épuisée au cours de l'histoire du Système solaire.

Hauméa

Données orbitales

• Distance par rapport au Soleil : 5 190 à 7 710 millions de km
• Période orbitale : 283 ans
• Rotation : 3,9 heures
• Vitesse orbitale : 5,5 à 3,7 km/s
• Excentricié orbitale : 0,4195°
• Inclinaison orbitale : 28,22°

Données physiques

• Diamètre : 1 436 km soit 11% de la Terre
• Masse : 4 milliards de milliards de tonnes

Hauméa est observée pour la première fois en 2004 par l'équipe de Michael E. Brown du California Institute of Technology aux États-Unis, mais est officiellement découverte en juillet 2005 par celle de José Luis Ortiz Moreno de l'Instituto de Astrofísica de Andalucía à l'observatoire de Sierra Nevada en Espagne, car ils sont les premiers à annoncer l'objet au Centre des planètes mineures.

Hauméa est une planète naine transneptunienne (plutoïde) du Système solaire, située dans la ceinture de Kuiper. Elle réalise une révolution autour du Soleil avec une période orbitale de 284 années terrestres et avec une orbite typique des grands cubewanos : assez excentrique et avec une forte inclinaison, son périhélie est proche de 35 UA et son aphélie atteint 51 UA. Elle est par ailleurs en résonance orbitale intermittente 7:12 avec Neptune.

Elle possède une forme allongée similaire à un ballon de rugby. Cette forme particulière est due à sa période de rotation de 3,9 heures, la plus rapide du Système solaire pour un objet en équilibre hydrostatique. Sa masse est d'environ 4,2 × 1021 kg, soit près d'un tiers de la masse du système plutonien et 6 % de celle de la Lune.

Elle présente un albédo élevé d'environ 0,7, similaire à celui de la neige, en raison de sa fine couche de glace d'eau cristalline en surface, couvrant une structure interne principalement rocheuse. Elle posséderait une large tache rouge.

Autour de Hauméa orbitent au moins deux petits satellites naturels, Hiʻiaka (≈310 km de diamètre) et Namaka (≈170 km), qui auraient été formés par au moins une forte collision dans son passé. Cet événement crée également une famille collisionnelle d'objets transneptuniens ayant des orbites proches, la famille de Hauméa, et serait responsable de ses caractéristiques physiques atypiques.

En 2017, un fin anneau sombre l'entourant est découvert, une première pour un objet transneptunien ou une planète naine, jusqu'à la découverte en février 2023 d'un anneau autour de Quaoar.

La majeure partie d'Hauméa est rocheuse, couverte d'une couche de glace relativement mince. Le noyau est entouré d'un manteau glacé dont l'épaisseur varie d'environ 70 km aux pôles à 170 km le long de son axe le plus long, comprenant jusqu'à 17 % de la masse de Hauméa.

Hauméa est aussi brillante que la neige, avec un albédo compris entre 0,6 et 0,8, ce qui correspond à la glace cristalline40. D'autres grands objets tels qu'Éris semblent avoir des albédos au moins aussi élevés62. La modélisation la mieux adaptée selon les spectres réalisés suggère que 66 % à 80 % de la surface de Hauméa semble être de la glace d'eau cristalline pure, avec possiblement du cyanure d'hydrogène ou des argiles phyllosilicates contribuant à l'albédo élevé. Des sels de cyanure inorganiques tels que le cyanure de cuivre et de potassium peuvent également être présents.

Avec une magnitude apparente de 17,3 en 2021, Hauméa est le troisième objet le plus brillant de la ceinture de Kuiper après Pluton et Makémaké. Elle est facilement observable avec un grand télescope amateur.

Pluton

Données orbitales

• Distance par rapport au Soleil : 4 440 à 7 390 millions de km
• Période orbitale : 248,5 ans
• Rotation : 6,38jours
• Vitesse orbitale :6,1 à 3,7 km/s
• Excentricié orbitale : 0,25°
• Inclinaison orbitale : 119,6°

Données physiques

• Diamètre : 2 300 km soit 18,8% de la Terre
• Masse : 17 milliards de milliards de tonnes soit 0,3% de la Terre
• Volume : 2 900 millions de km³ soit 0,9% de la Terre
• Gravité : 6,7% de la Terre
• Température moyenne : -246 à -230° C
• Densité moyenne : 2,3 g/cm³

Pluton est une planète naine, la plus volumineuse connue dans le Système solaire (2 372 km de diamètre, contre 2 326 km pour Éris), et la deuxième en ce qui concerne sa masse (après Éris). Pluton est ainsi le neuvième plus gros objet connu orbitant directement autour du Soleil et le dixième par la masse. Premier objet transneptunien identifié, Pluton orbite autour du Soleil à une distance variant entre 30 et 49 unités astronomiques et appartient à la ceinture de Kuiper, ceinture dont il est (tant par la taille que par la masse) le plus grand membre connu.

La découverte

Pluton fut découvert par l'astronome américain Clyde Tombaugh de l’observatoire de Lowell (Arizona) le 18 février 1930 lors de la recherche d'un corps céleste permettant d'expliquer les perturbations orbitales de Neptune. (Biographie) Avant cela, les calculs de Percival Lowell basés sur les mouvements d’Uranus et Neptune (qui étaient d’ailleurs faux !) prédisaient la présence, dès 1915, d’une planète encore au-delà. Elle fut même photographiée deux fois en 1919 sans qu’on l’ai remarquée ! Après sa découverte, en 1930, Pluton était considérée comme la neuvième planète du Système solaire.

En 2006 le statut de planète naine et d'objet "plutonien"

À la fin du xxe siècle et au début du xxie siècle, de plus en plus d'objets similaires furent découverts dans le Système solaire externe, en particulier Éris, alors estimé légèrement plus grand et plus massif que Pluton. Cette évolution amena l'Union astronomique internationale (UAI) à redéfinir la notion de planète, Cérès, Pluton et Éris étant depuis le 24 août 2006 classées comme des planètes naines. L'UAI a également décidé de faire de Pluton le prototype d'une nouvelle catégorie d'objets transneptuniens. À la suite de cette modification de la nomenclature, Pluton a été ajoutée à la liste des objets mineurs du Système solaire.

Orbite

Le demi-grand axe de l'orbite de Pluton est de 39,88 ua51, mais du fait de l'excentricité prononcée de cette orbite, la distance entre Pluton et le Soleil varie entre 29,7 ua au périhélie et 49,5 ua à l'aphélie, et l'année plutonienne dure 248,1 années terrestres.

En comparaison des planètes classiques du système solaire, l'orbite de Pluton est fortement inclinée par rapport au plan de l'écliptique (17,14175°) et excentrique (0,24880766). Les orbites des planètes classiques sont quasi circulaires et coplanaires de l'écliptique (seule Mercure possède une orbite inclinée (7°) et excentrique (0,2) de manière significative).

Animation : Vue de l'orbite de Pluton par rapport à l'écliptique. L'orbite de Pluton (en rouge) montre la grande différence d'inclinaison avec l'écliptique de la Terre.

Le périhélie de Pluton est situé à plus de 8,0 ua au-dessus du plan de l'écliptique, soit 1,2 milliard de km, et c'est près de cette position de son orbite que la planète naine se trouve plus proche du Soleil que Neptune. Ce fut le cas pendant vingt ans entre le 7 février 1979 et le 11 février 1999. À l'opposé, Pluton s'éloigne de 13 ua au-dessous du plan de l'écliptique.

Bien que Pluton soit parfois plus proche du Soleil que Neptune, les orbites des deux objets ne se croisent jamais, en raison de la forte inclinaison (environ 17°) de l'orbite de Pluton par rapport au plan de l'écliptique. Les nœuds de l'orbite de Pluton (les points où l'orbite traverse le plan de l'écliptique) sont situés à l'extérieur de l'orbite de Neptune.

Pluton est en résonance avec Neptune de rapport 3:2, c'est-à-dire que sur une durée de 496 ans, Pluton effectue deux révolutions autour du Soleil pendant que Neptune en réalise trois.

La surface

Pluton est principalement composée de roche et de glace de méthane, mais aussi de glace d'eau et d'azote gelé. Son diamètre est d'environ les deux tiers de celui de la Lune. Les variations de luminosité de Pluton témoignent d'une inégale brillance entre les différentes régions à sa surface. Pluton réfléchit la lumière solaire avec un albédo de 58 % en moyenne, ce qui est une valeur élevée (elle est de 31 % pour la Terre, et monte à 72 % pour Vénus grâce à sa couche nuageuse). Le pôle Nord est particulièrement brillant, avec un albédo estimé à 80 %, le pôle Sud est un peu moins lumineux, tandis que l'équateur présente une bande sombre 5 fois moins réfléchissante, et les zones intermédiaires des contrastes marqués. Les zones d'albédo élevé sont interprétées comme des parties couvertes de neige ou de glace de formation récente, non encore obscurcie par des dépôts d'impuretés, glace de méthane, d'azote, la plus abondante avec une proportion de l'ordre de 98 %, glace de monoxyde de carbone, glace d'eau et glace d'éthane. Les parties sombres pourraient être des composés carbonés.

L'atmosphère

L'atmosphère de Pluton a été découverte lors d'une occultation stellaire en 198594, et confirmée par une autre occultation en 1988. Le survol de Pluton par New Horizons permet une mesure directe de la pression au sol : 11 µbar101 (1,1 Pa), 100 000 fois moins que sur Terre mais trois fois plus que l'estimation précédente la plus élevée. Cette atmosphère s'échappe 500 à 1 000 fois moins vite qu'il n'était prévu, et elle a une présence significative jusqu'à plusieurs centaines de kilomètres d'altitude, avec des dizaines de couches de brume mais pas de nuages.

Les satellites de Pluton

• Charon

Le couple que forme Pluton avec son grand satellite, Charon (diamètre 1 200 kilomètres), est souvent considéré comme un système double, car la différence de masse entre les deux objets est l'une des plus faibles de tous les couples corps primaire/satellite du système solaire (rapport 8:1) et le barycentre de leurs orbites ne se situe pas à l'intérieur d'un des deux corps (il est légèrement à l'extérieur de Pluton).

Charon fut découvert en 1978. Comparativement à Pluton, Charon est un très gros satellite (son rayon de 600 km environ est la moitié de celui de Pluton, estimé à 1 170 km), et le barycentre des deux corps se trouve au-delà de la surface de Pluton (à un peu plus de deux rayons plutoniens). Il s'agit du plus grand système de ce genre dans le Système solaire (certains astéroïdes binaires possèdent également ce trait, comme (617) Patrocle ; le barycentre du Soleil et de Jupiter est également situé à l'extérieur du premier) et il y est parfois fait référence comme un système binaire d'astéroïdes.

Sous l'effet de marée gravitationnelle, Pluton et Charon sont tous les deux en rotation synchrone, avec une période de 6,387 jours : Charon présente toujours la même face à Pluton et Pluton la même face à Charon, un fait inhabituel dans le Système solaire pour deux objets de cette taille (mais non exceptionnel, certains astéroïdes binaires possèdent cette propriété).

La découverte de Charon a permis en exploitant de 1985 à 1990 les occultations de Charon par Pluton et les transits de Charon devant Pluton de préciser la masse totale du système double ; l'albédo de Pluton a dû aussi être recalculé et revu à la hausse.

Quatre autres satellites naturels, nettement plus petits et tous en orbite à peu près circulaire (excentricité < 0,006) à l'extérieur de l'orbite de Charon, complètent le système tel qu'actuellement connu. Ils ont tous été découvert avec l'aide du téléscope spatial Hubble. Dans l'ordre en s'éloignant :

• Styx : (environ 7 × 5 km) découvert en 2012.
• Nix : (environ 54 × 41 × 36 km) - découvert le 15 mai 2005 - demi-grand axe : 49 000 km avec une période de 24,9 jours.
• Kerbéros (environ 12 × 4 km) découvert en 2011.
• Hydre : (environ 43 × 33 km) découvert le 15 mai 2005 - demi-grand axe : 65 000 km avec une période de 38,2 jours.

L'exploration de Pluton

Pluton est un objectif difficile pour l'exploration spatiale, à cause de la grande distance la séparant de la Terre (environ 4,8 milliards de kilomètres), de la forte inclinaison de son orbite (17°) sur l'écliptique et de sa très faible masse.
À titre de comparaison, si la Terre était un ballon de football (70 cm de circonférence), Pluton aurait environ la taille d'une balle de golf. À cette échelle, une distance de 86 kilomètres séparerait les deux planètes, la distance de Paris à Évreux La sonde spatiale New Horizons, lancée en janvier 2006 par la NASA, est la première sonde à explorer le système plutonien ; elle le traverse le 14 juillet 2015 à une distance minimale de 11 095 km de Pluton, après un voyage de 6,4 milliards de kilomètres. La sonde ne détecte aucun autre satellite de plus de 1,7 km de diamètre pour un albédo de 0,5.

Le survol de Pluton par la sonde New Horizons a révélé une géographie et une géologie bien plus diversifiées qu'on ne s'y attendait : vastes glaciers d'azote (800 000 km2 pour Sputnik Planitia, le plus grand d'entre eux), terrains chaotiques et montagneux provenant du démantèlement d'anciens glaciers, blocs de méthane gelé et calottes de neige de méthane, un ensemble de tours de glace de méthane (de plus de 300 m de hauteur) long de centaines de kilomètres, et des systèmes de failles s'étendant également sur des centaines de kilomètres.

Pour en savoir plus

Les cours du Collège de France d'Alessandro Morbidelli (2024-2025) - Origine et évolution du Système solaire externe

La Ceinture de Kuiper

L’origine des comètes et la fantomatique Planète IX

Accueil - Liens utiles - Contact

.