Objets Transneptuniens |
En astronomie, on désigne par objet transneptunien tout objet du système solaire dont l'orbite est entièrement ou pour la majeure partie au-delà de celle de la planète Neptune. La ceinture de Kuiper et le nuage d'Oort sont les noms de quelques subdivisions de ce volume de l'espace.
La planète naine Pluton est le premier objet transneptunien à avoir été découvert, mais c'est la découverte de (15760) 1992 QB1 qui a déclenché la recherche d'autres objets transneptuniens. Ces dernières années, de nouveaux objets transneptuniens ont été recensés. En novembre 2001 fut découvert Varuna, un astéroïde de la ceinture de Kuiper d'environ 1000 kilomètres de diamètre. En juillet 2001 on découvrit Ixion, un plutino d'environ 1055 km de diamètre. Un peu plus d'une année plus tard, en octobre 2002 un objet plus massif qu'Ixion a été repéré (Quaoar, 1280 km), et en février 2004, un objet encore plus grand, Orcus, a été découvert.
WIKIPEDIA > Janvier > 2010 |
Éris (et son satellite Dysnomie) : La Planète Naine |
Éris, également désignée par (136199) Éris, est la plus grande planète naine connue du système solaire et le neuvième plus grand objet orbitant directement autour du Soleil. Éris est l'objet transneptunien le plus grand connu à ce jour, mesurant entre 2400 et 3000 km de diamètre et 27 % plus massif que Pluton.
Éris est un objet épars, un objet transneptunien situé dans une région de l'espace au-delà de la ceinture de Kuiper. Il possède un satellite naturel, Dysnomie. Ils sont actuellement (2007) situés à environ 97 ua du Soleil, environ trois fois plus loin que Pluton. C'est la planète naine la plus éloignée du Soleil.
Éris fut observée en 2003 par l'équipe de Michael E. Brown du California Institute of Technology, mais ne fut pas identifiée avant le 5 janvier 2005. Elle porte le nom de la déesse grecque Éris. Sa taille la fit qualifier de dixième planète du système solaire par ses découvreurs, entre autres. Cette qualification, ainsi que la perspective de découvrir d'autres objets similaires par le futur, a motivé l'Union astronomique internationale (UAI) à définir le terme "planète" pour la première fois de façon formelle. Selon cette définition, approuvée le 24 août 2006, éris fut désignée comme étant une planète naine, ainsi que Pluton et Cérès. En juin 2008, l'UAI a décidé de classer éris dans la catégorie des plutoïdes comme Pluton.
CARACTÉRISTIQUES PHYSIQUES
Masse et dimensions
Le diamètre d'éris a été évalué à 2400km à l'aide d'images prises par le télescope spatial Hubble. La luminosité d'un objet dépend à la fois de sa taille et de son albédo. à 97 ua de distance, un objet possédant un diamètre de 3000 km aurait un diamètre angulaire de 40 milliarcsecondes ce qui est mesurable par Hubble grâce à des techniques de traitement d'image sophistiquées. Selon Hubble, Éris n'est que 4 % plus grand que Pluton, avec un diamètre de 2397 ± 100km (Pluton mesure 2306km de diamètre). Son albédo serait de 0,86, ce qui en ferait l'objet le plus brillant du système solaire après Encelade, le satellite de Saturne. Son albédo élevé pourrait être causé par sa surface glacée, réalimentée par les fluctuations de température selon que l'orbite excentrique d'Éris l'amène plus ou moins près du Soleil.
En 2007, une série d'observations des plus gros transneptuniens par le télescope spatial Spitzer a donné à Éris un diamètre égal à 2600 (+400 -200)km. Selon ces données, l'estimation de Hubble est la plus basse possible et le diamètre d'éris dépasserait probablement celui de Pluton de 13 %, peut-être même jusqu'à 30%. Des observations antérieures, basées sur le rayonnement thermique d'Éris à la longueur d'onde de 1,2 mm, où la luminosité de l'objet ne dépend que de sa température et de sa superficie, indiquent un diamètre de 3000 (+270 -100) km, soit un tiers plus grand que Pluton. Si l'objet tourne rapidement sur lui-même, distribuant sa chaleur plus efficacement et résultant en une température de 23 à 24 K (-250 à -249°C), le diamètre serait dans la partie haute de cette fourchette (vers 3090 km) ; s'il tourne lentement, la surface visible serait plus chaude (environ 27 K, soit -246°C) et son diamètre serait dans la fourchette basse (2860 km, impliquant un albédo de 0,6 similaire à celui de Pluton, cohérent avec sa signature spectrale).
L'incohérence apparente entre les résultats du télescope Hubble (2400 ± 100 km) et ceux de l'institut de radioastronomie millimétrique ci-dessus (3000 ± 370 km) n'est pas expliquée. Michael Brown l'explique par une magnitude absolue légèrement inférieure que celle supposée par Bertoldi (−1,12 ± 0,01 contre −1,16 ± 0,1, soit presque 100 km de différence sur le diamètre). Selon l'institut Max-Planck de radioastronomie, le rapport entre l'albédo bolométrique (représentant l'énergie réfléchie totale et utilisée dans la méthode thermique) et l'albédo géométrique (représentant la réflexion dans une longueur d'onde visible et utilisée avec Hubble) n'est pas connue avec précision ; en elle-même, cette incertitude pourrait expliquer l'écart mesuré.
La masse d'Éris est environ 27 % plus grande que celle de Pluton (sur la base de la période de sa lune Dysnomie, 15,774 jours).
Surface et atmosphère
Éris a été observée spectroscopiquement par le télescope de 8 mètres Gemini North à Hawaï le 25 janvier 2005. L'analyse infrarouge de l'objet a révélé la présence de glace de méthane, indiquant que la surface d'Éris semble être similaire à celle de Pluton. Il s'agit du troisième objet de la ceinture de Kuiper sur lequel du méthane est détecté, après Pluton et sa lune Charon (Triton, le satellite de Neptune, semble être d'origine similaire aux objets de la ceinture de Kuiper et possède également du méthane à sa surface).
Cependant, à la différence de Pluton et Triton, Éris semble être de couleur grise. La couleur rougeâtre de Pluton est probablement due à des dépôts de tholin sur sa surface, assombrissant celle-ci et augmentant sa température et donc l'évaporation des dépôts de méthane. En comparaison, Éris se situe assez loin du Soleil pour que le méthane se condense sur sa surface même là où son albedo est faible. Cette condensation uniforme sur toute la surface recouvrirait les dépôts de tholine rouge.
Du fait de son orbite, la température de surface d'Éris varie entre 30 et 56 K (-243°C et -217°C). Le méthane étant très volatil, sa présence indique qu'Éris a toujours demeuré dans une région lointaine du système solaire où la température est suffisamment froide (-243°C) ou qu'il possède une source interne de méthane pour compenser la perte de gaz hors de son atmosphère. Ces observations contrastent avec celles d'un autre objet de la ceinture de Kuiper, Haumea, qui possède de la glace d'eau mais pas de méthane.
Orbite
Diagrammes illustrant l'orbite d'Éris par rapport à celle de Saturne, Uranus, Neptune et Pluton (en blanc et gris). Les segments des orbites sous l'écliptique sont tracés en couleurs sombres et le Soleil est représenté par un point rouge. Le diagramme de gauche est une vue polaire, ceux de droite sont deux perspectives différentes dans le plan de l'écliptique ->.
L'orbite d'Éris est fortement excentrique et l'amène à 37,78 UA du Soleil à son périhélie et à 97,56 UA à son aphélie. Elle est également très inclinée par rapport à l'écliptique (environ 45°) ; sa période orbitale est de 557,4 ans. Éris est actuellement située à 97 UA du Soleil, presque à son aphélie et, mis à part quelques comètes à longue période, est actuellement l'objet le plus éloigné que l'on connaisse dans le système solaire. Cependant, avec un demi-grand axe de 67,669 UA, ce n'est pas l'objet non cométaire dont le périhélie est le plus lointain, ni l'objet non cométaire possédant la révolution la plus longue. Ce "privilège", restant dans l'état actuel de nos découvertes la propriété de 2000 0067. On connait en 2007 une quarantaine d'objets transneptuniens qui sont actuellement plus proches du Soleil qu'Éris mais possèdent un demi-grand axe plus grand, comme Sedna, 2000 CR105 ou 1996 TL66. Éris devrait atteindre son prochain périhélie le 6 mars 2258.
Le périhélie d'Éris, à environ 37,8 UA, la met à l'abri de l'influence de Neptune (situé à 30 UA du Soleil). Par comparaison, Pluton et les autres plutinos suivent une orbite moins excentrique et inclinée et liée à Neptune par résonance orbitale. Du fait de cette orbite, Éris est probablement un objet épars. Ces objets auraient été formés dans la ceinture de Kuiper et éparpillés par Neptune alors que le système solaire se formait. Bien que sa forte inclinaison soit atypique parmi les objets épars connus, les modèles suggèrent que les objets originellement situé sur le bord interne de la ceinture de Kuiper furent éparpillés sur des orbites plus inclinées que les objets de la ceinture externe.
Visibilité
La magnitude apparente d'Éris est actuellement d'environ 19, ce qui la rend détectable par certains télescopes amateurs. Elle ne fut pas découverte avant 2005 à cause de sa forte inclinaison : la plupart des recherches pour les gros objets transneptuniens se concentrent sur le plan de l'écliptique, où la plupart du matériau du système solaire est situé. Éris se trouve actuellement dans la constellation de la Baleine. Elle se trouvait dans le Sculpteur de 1876 à 1929 et dans le Phénix d'environ 1840 à 1875. En 2036, elle entrera dans les Poissons et en 2065 dans le Bélier. Après cette date, elle passera dans l'hémisphère céleste nord : en 2128 dans Persée et en 2173 dans la Girafe où elle atteindra sa déclinaison nord maximale. Du fait de son inclinaison, Éris ne traverse que quelques constellations du Zodiaque.
Éris et son satellite
Les astronomes qui ont découvert la nouvelle planète du Système solaire ont fait aussiune annonce étonnante : Elle possèderait une lune, nommée Dysnomie. Le satellite nouvellement découvert fait environ 250 km dediamètre et est 60 fois plus faible qu'Éris. Il est à 15 milliard de kilomètres du Soleil, soit environ trois fois plus loin que Pluton. Les scientifiques pensent que le satellite d'Éris s'est formé quand des objets de laCeinturede Kuiper se sont heurtés entre eux. Le satellite a été repéré pour la première fois par le télescope de 10 m de l'Observatoire W.M. Keck d'Hawaï le 10/09/2005.
Données sur Éris
Distance à la Terre : 97 UA (août 05)
Période orbitale : 560 ans
Passage au plus près du Soleil (périhélie) : 38 UA
Passage au plus loin du Soleil (aphélie) : 97 UA
Inclinaison par rapport aux autres planètes : 44°
WIKIPEDIA > Mars > 2010 |
Éris, une Lointaine Jumelle de Pluton ? |
Éris est actuellement l'objet le plus lointain décelable dans le Système solaire. La planète naine a pu être mieux caractérisée en novembre dernier lorsqu'elle est passée devant une étoile.
Le 6 novembre 2010, a 3h19 heure de Paris (2h19 tamps universel), trois télescopes de 40, 50 et 60 centimètres de diamètre basés au Chili, à San Pedro de Atacama, et à l'Observatoire européen austral ESO de La Silla ont enregistré la disparition d'une étoile de la constellation de la Baleine. L'extinction a duré 30 secondes à La Silla et 80 secondes à San Pedro, respectivement : c'est le temps pendant lequel la planète naine Éris - objet le plus éloigné discernable à ce jour dans le Système solaire - est passée devant l'étoile et l'a masquée. Les spécialistes en ont déduit quantité d'informations inédites à propos d'Éris, qui se déplace à 15 milliards de kilomètres du Soleil, soit trois fois plus loin que Pluton. Ils ont obtenu des précisions sur son diamètre, sa surface et son atmosphère.
SON EXISTENCE A ÉVINCÉ PLUTON DES PLANÈTES DU SYSTÈME SOLAIRE
Cette observation de l'occultation d'une étoile de la Voie lactée par un objet d'avant-plan est le fruit d'une intense collaboration qui a mobilisé une soixantaine d'astronomes professionnels et amateurs de France, Espagne, Brésil, Belgique, Chili, Argentine, Italie, Allemagne, Royaume-Uni et Mexique. L'opération a été menée à l'initiative, entre autres, de huit chercheurs de l'Observatoire de Paris, du CNRS, de l'Université Pierre et Marie Curie, de l'Université Paris Diderot. Au final, les données acquises permettent d'en apprendre davantage sur l'astre dont la découverte, en 2005, avait abouti à ramener de 9 à 8 la nombre de planètes membres du Système solaire : Pluton était exclu de la liste. Éris semble ainsi plus petit que prévu, et comparable en taille à Pluton. Il ne mesurerait que 2326 kilomètres de diamètre, contre 2300 à 2400 pour Pluton. Sa surface apparaît par ailleurs couverte d'une mince et brillante pellicule de glace d'azote.
Riches en information, les occultations d'étoiles sont des phénomènes ardemment recherchés des spécialistes. Ils parcourent le monde afin de les surprendre et de les chronométrer. C'est la seule méthode capable de déceler, depuis la Terre, des détails morphologiques de l'ordre du kilomètre et des variations équivalentes à un milliardième d'atmosphère dans l'environnement de l'objet occultant. Cependant, sa mise en ouvre et sa prédiction, des années à l'avance, sont très difficiles et représentent un défi.
560 ANS POUR FAIRE LE TOUR DU SOLEIL
Éris appartient au club très fermé des planètes naines du Système solaire. Elle y côtoie l'astéroïde Cérès et les objets transneptuniens Haumea, Makemake et Pluton, en hibernation au-delà de Neptune. Cette catégorie d'objets possède une masse insuffisante pour avoir réussi à nettoyer son orbite des corps qui s'y trouvent en éjectant les intrus. Pluton représente ainsi 0,20 % de la masse de la Terre et Éris 0,25 %.
Éris boucle une révolution autour du Soleil en 560 ans. Son orbite de forme allongée la fait osciller entre 6 et 15 milliards de kilomètres de notre étoile. Sa trajectoire s'avère inclinée de 44° par rapport au plan moyen de circulation des planètes dans le Système solaire. Sa surface, à l'instar de celle de Pluton, est dominée par la glace d'azote N2 et recèle par ailleurs moins de 10 % de glace de méthane CH4. Aujourd'hui, Éris se trouve près de son point d'éloignement maximum (aphélie) - à presque 100 fois la distance de la Terre au Soleil. Elle possède un petit satellite (une lune) naturel Dysnomia.
LES RÉSULTATS INÉDITS DE L'OCULTATION
Première surprise : Éris voit ses dimensions rétrécir. Son diamètre se trouve ramené à 2326 kilomètres. En conséquence, la densité de l'astre passe à 2,52 g/cm³. Ce qui suggère un gros corps rocheux couvert d'un modeste manteau de glace d'une centaine de kilomètres d'épaisseur.
Autre révélation : Éris apparait extrêmement brillante. Son sol réfléchit 96 % de la lumière solaire incidente. C'est bien davantage que les 80% constatés avec de la neige fraiche. De quoi peut bien se composer une telle matière immaculée ? "Difficile de l'imaginer, répond Bruno Sicardy, enseignant-cheucheur au LESIA (Observatoire de Paris, CNRS, Université Pierre et Marie Curie, Université Paris-Diderot). Cet éclat pourrait s'expliquer par la jeunesse ou fraîcheur du sol gelé : il ne date pas des origines du Système solaire. Au fur et à mesure qu'Éris s'approche ou s'éloigne du Soleil sur son orbire, son atmosphère d'azore se condense en fine couche brillante d'environ un millimètre d'épaisseur. Puis, elle se volatilise de nouveau".
Au plus proche du Soleil, la température atteindra -238°C (35 kelvins). L'azote se sublimera. Des régions sous-jacentes plus sombres apparaîtront exposées. Une atmosphère - quelques 100.000 fois plus ténue que celle de la Terre, semblable à celle de Pluton - se dégagera. Aujourd'hui dormante, drapée dans sa fine pellicule d'azote glacé, Éris est une jumelle éloignée de Pluton prête à s'éveiller d'ici quelques siècles.
Selon les calculs, la prochaine occultation d'étoile par la naine lointaine se produira en 2013 au-dessus du Pacifique sud. Les aficionados prennent déjà date.
SCIENCE MAGAZINE N°33 > Février-Mars-Avril > 2012 |