Système plutonien

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Système plutonien
(Toutes les données orbitales concernent le centre de masse du système)

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Image de la découverte de S/2012 (134340) 1, ou P5 (entouré), par le télescope spatial Hubble, avec les orbites des satellites extérieurs dessinées. En comparaison des autres corps, Pluton et Charon sont montrés avec une luminosité grandement réduite.

Caractéristiques orbitales
Époque ??? (JJ 24?????.5)
Demi-grand axe (a) 5 906 450 638 km
(39,48218387 ua)
Aphélie (Q) 7 375 927 931 km
(49,31 ua)
Périhélie (q) 4 436 824 613 km
(29,66 ua)
Excentricité (e) 0,25024871
Période de révolution (Prév) 90 613,3058 j
(248 a 31 j 7,34 h
rétrograde)
Inclinaison (i) 17,14175°
Nœud ascendant (Ω) 110,30347°
Argument du périhélie (ω) 113,76329°
Catégorie Système de planète(s) naine(s) avec satellites.
Caractéristiques physiques
Masse (m) (? ± ?)×10?[1] kg
Découverte
Découvreur Clyde W. Tombaugh (Pluton)
Date 18 février 1930
Images du système plutonien par le télescope spatial Hubble.
Animation impliquant 2 corps de faible différence de masse. Le barycentre se trouve à l'extérieur du corps principal comme dans le cas du couple Pluton/Charon.

Le système plutonien est une des composantes du Système solaire externe. Il comprend au moins six corps célestes liés par la gravité : Pluton et Charon, les deux corps principaux, et Hydre, Nix, Kerbéros et Styx, quatre satellites de taille nettement inférieure.

Contrairement à la plupart des couples connus qui possèdent leur centre de gravité ou barycentre[note 1] à l'intérieur de l'objet principal (à l'image du couple Terre/Lune), le couple Pluton/Charon forme un système binaire dont le barycentre se situe en dehors des dimensions mêmes de Pluton. Cette particularité est due au rapport de masse entre les deux corps qui est relativement faible, la masse de Charon valant environ 12 % de celle de Pluton.

Cela permet donc plusieurs terminologies : on peut qualifier Pluton de « planète naine » et dire que Charon est un de ses satellites, mais d'autres astronomes choisissent de qualifier le couple de « planète naine double »[2]. En revanche, Hydre et Nix étant 300 fois moins massifs que Charon, Kerbéros et Styx encore plus petits, ils sont clairement des satellites de la planète naine ou de la planète naine double. On parle ici de « système plutonien » pour désigner l'ensemble sans trancher entre ces positions.

Description[modifier | modifier le code]

Schéma des orbites du système plutonien. S/2011 (134340) 1 orbite entre les lunes Nix et Hydre.
Image de la découverte de Styx, alors provisoirement désigné S/2012 (134340) 1 ou P5 (entouré), par le télescope spatial Hubble, avec les orbites des satellites extérieurs dessinées. En comparaison des autres corps, Pluton et Charon sont montrés avec une luminosité grandement réduite.

Pluton a été découverte le 18 février 1930 par l'astronome américain Clyde W. Tombaugh (1906-1997). L'objet le plus proche de Pluton, Charon, a été découvert près de cinquante ans plus tard, le 22 juin 1978, par l'astronome américain James W. Christy. Les satellites Hydre et Nix ont été photographiés par le télescope spatial Hubble et découverts par l'équipe du Pluto Companion Search en mai 2005. Quant aux deux autres lunes, Kerbéros est découverte le 20 juillet 2011 et Styx le 11 juillet 2012. Du fait de la sensibilité du télescope et que toute la région de l'espace où le champ gravitationnel de Pluton est dominant a été photographiée, il est peu probable qu'un autre satellite de plus de 20 km de diamètre existe sans avoir été détecté.

Pluton et Charon ont parfois été appelées une « planète double » (durant la période où Pluton était considéré comme une planète), Charon étant plus grand comparativement à Pluton (la moitié de son diamètre, le huitième de sa masse) que tout autre satellite par rapport à sa planète. Pluton orbite d'ailleurs autour du barycentre du système, qui est situé en dehors de sa surface. Charon et Pluton sont également synchrones et présentent toujours la même face l'un par rapport à l'autre.

Nix et Hydre sont très proche d'une résonance orbitale 1:4:6 avec la période orbitale du couple Pluton-Charon : Nix se trouve à 2,7 % de cette résonance, Hydre à 0,3 %. Cette proximité n'est certainement pas un hasard, mais résulte d'une synchronisation avancée.

Il a été émis l'hypothèse de la formation du système plutonien par une collision massive. Cependant, Pluton est l'un des objets les plus rouges du système solaire, tandis que Charon est plutôt gris. Nix est encore plus rouge que Pluton et Hydre légèrement plus gris que Charon. Ces couleurs sont courantes chez les objets de la ceinture de Kuiper, mais leur mélange rend difficilement explicable la création du système à partir d'un seul impact.

Le système plutonien n'a pas encore été visité par une sonde spatiale, mais un survol par la sonde New Horizons est prévu pour 2015.

Le 11 février 2013, l'institut SETI lance la campagne Pluto Rocks! qui permet aux internautes de voter pour les noms qu'ils préféreraient voir attribués à P4 et P5. Le site permet aussi de proposer des noms tant qu'ils respectent les règles de l’Union astronomique internationale. Le vote était ouvert jusqu'au 25 février 2013[3]. Le 2 juillet 2013, l'UAI annonce officiellement avoir approuvé les noms Kerbéros et Styx pour respectivement P4 et P5.

Liste[modifier | modifier le code]

La liste suivante recense les objets connus du système[4],[5].

Nom Désign. provisoire Désign. syst. Dimensions (km) Masse (1021 kg) Demi-grand axe (km) Période de révolution (d) Exc. Incl. (°) Déc.
Pluton 2 306 ± 20 13,05 ± 0.07 2 390 6,387230 0 1930
Charon S/1978 P 1 Pluton I 1 205 ± 2 1,52 ± 0.06 17 181 ± 4 6,387230 0 0,00 ± 0.014 1978
Styx S/2012 (134340) 1
(alias P5)
Pluton V 10 - 25  ? ~45000 20,2 ± 0.1 ~0 ~0 2012
Nix S/2005 P 2 Pluton II 44 - 130 <0.005 48 675 ± 120 24,856 ± 0.001 0,002 0,04 ± 0.22 2005
Kerbéros S/2011 (134340) 1
(alias P4)
Pluton IV 14 - 40  ? 52 000 ± 2000 32,1 ± 0.3 ~0 ~0 2011
Hydre S/2005 P 1 Pluton III 44 - 130 <0.005 64 780 ± 90 38,206 ± 0.001 0,005 0,22 ± 0,12 2005

Notes et références[modifier | modifier le code]

Notes
  1. Dans un couple d'objets célestes, les deux objets tournent autour du barycentre du couple, mais dans le cas de la plupart des systèmes planète-satellite, le barycentre se distingue à peine du centre de la planète.
Références
  1. Somme des masses des composantes d'après leurs articles respetifs.
  2. Astrocosmos.net - Pluton et Charon
  3. Aidez-nous à nommer les lunes de Pluton!
  4. (en) Marc W. Buie, William M. Grundy, Eliot F. Young, Leslie A. Young, S. Alan Stern, 21 mars 2006 : Orbits and photometry of Pluto's satellites: Charon, S/2005 P1 and S/2005 P2. The Astronomical Journal, vol. 132, no 1 lien DOI ] 
  5. (en) A. J. Steffl, M. J. Mutchler, H. A. Weaver, S. A. Stern, D. D. Durda, D. Terrell, W. J. Merline, L. A. Young, E. F. Young, M. W. Buie, J. R. Spencer, 20 juin 2006 : New Constraints on Additional Satellites of the Pluto System. The Astronomical Journal, vol. 132, no 2 lien DOI ] 

Annexes[modifier | modifier le code]

Bibliographie[modifier | modifier le code]

Articles connexes[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]