Notes sur le système solaire externe: Pluton et les planètes naines externes, Notes de Astronomie
Caroline_lez
Caroline_lez10 January 2014

Notes sur le système solaire externe: Pluton et les planètes naines externes, Notes de Astronomie

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Notes d'astronomie sur le système solaire externe: Pluton et les planètes naines externes. Les principaux thèmes abordés sont les suivants: Pluton et Charon, le passage de la Terre dans le plan de l'orbite du système, ...
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Pluton et Charon

Pluton, considérée longtemps comme la dernière planète du système solaire, mais rétrogradée

au rang de planète naine en 2006, fut découverte par Clyde Tombaugh en 1930. Son orbite est

très excentrique et sa distance auSoleil varie donc beaucoup, entre 30 et 49 unités

astronomiques. Ainsi, pendant certaines périodes, Pluton est plus proche du Soleil

que Neptune, ce qui fut par exemple le cas entre 1979 et 1999. L'orbite est également très

inclinée, de 17 degrés par rapport au plan de l'écliptique.

Pluton (à gauche) et Charon observés en 1994 par le télescope spatial. La séparation du couple est de

19 600 kilomètres. Crédit : GSFC/NASA

Du fait de son éloignement, Pluton est très difficile à étudier. Elle n'a en particulier jamais été

survolée par une sonde. Il fallut ainsi attendre 1978 pour que l'on découvre que la planète

possède un énorme satellite, Charon, à une distance de 19 600 kilomètres. Une propriété

remarquable du couple réside dans le fait que les périodes de rotation des deux corps sont

identiques et de plus égales à la période d'orbite mutuelle (un peu plus de 6 jours terrestres). Il

s'agit là d'un phénomène tout à fait exceptionnel, les deux corps se présentent toujours la

même face et apparaissent réciproquement fixes dans le ciel de l'autre. Ce ne fut ensuite qu'en

2005 que deux satellites plus petits, Nix et Hydra, furent découverts par le télescope spatial.

Le système de satellites de Pluton observé par le télescope spatial en février 2006. Les deux satellites

Nix et Hydra furent découverts en mai 2005 par ce même télescope. Crédit : NASA/ESA/H. Weaver

(JHU/APL)/A. Stern (SwRI)/HST Pluto Companion Search Team

Grâce à un phénomène très rare, le passage de la Terre dans le plan de l'orbite du système

entre 1985 et 1990, les astronomes ont pu observer toute une série d'éclipses mutuelles des

deux corps principaux. Ils ont pu en déduire les dimensions de ces derniers : 2300 kilomètres

de diamètre pour Pluton et 1200 pour Charon. Notons que la séparation entre les deux corps

ne représente ainsi qu'à peu près 8 fois le diamètre de Pluton.

Reconstitution de la surface de Pluton à partir de données du télescope Hubble obtenues en 1994. Il

ne s'agit pas de photographies directes, mais d'images générées par un traitement numérique des

observations du télescope. On observe des contrastes très marqués à l'échelle de la planète,

probablement dus à la distribution de la glace sur la surface. Crédit : NASA/ESA/A. Stern/M. Buie

Les observations spectroscopiques ont révélé que la surface de Pluton est recouverte de glace

et composée principalement d'azote avec un peu de méthane. Une atmosphère très ténue est

présente avec une pression 100 000 fois plus faible que la pression terrestre. La température

moyenne est quant à elle de -220 degrés Celsius.

Eris

Une autre planète naine au-delà de Neptune est Eris, un corps découvert en 2005 à partir

d'images prises en 2003 à l'observatoire du Mont Palomar. On estime d'après des mesures du

télescope spatial que le diamètre d'Eris est d'environ 2400 kilomètres, donc légèrement

supérieur à celui de Pluton. La planète mineure circule sur une orbite très elliptique et sa

distance au Soleil varie entre 38 et 98 unités astronomiques (soit 5,6 et 14,6 milliards de

kilomètres). D'autres observations à partir du télescope Keck ont également révélé la présence

d'un satellite, Dysnomia, qui tourne autour d'Eris à une distance d'environ 36 000 kilomètres.

La planète naine Eris et son satellite Dysnomia, photographiés en 2005 à l'observatoire Keck à l'aide

d'un système d'optique adaptative. Crédit : W. M. Keck Observatory

Haumea et Makemake

Enfin, en 2008, deux nouvelles planètes naines ont été reconnues comme telles : Haumea et

Makemake. Haumea a été découverte en 2005 à l'observatoire de la Sierra Nevada, sa distance

au Soleil varie entre 35 et 51 unités astronomiques et elle est accompagnée de deux satellites

(Hi'iaka et Namaka). La planète naine tourne très rapidement sur elle-même, en quatre heures,

et sa forme est par conséquent plus ellipsoïdale que sphérique, avec une dimension maximale

d'environ 2000 kilomètres et une dimension minimale d'environ 1000 kilomètres. Makemake

fut découverte par un télescope robotique à l'observatoire du Mont Palomar en 2005, sa

distance au Soleil varie entre 39 et 53 unités astronomiques, elle n'a pas de satellite connu et

son diamètre est d'environ 1600 kilomètres. Haumea est la déesse de la fertilité et de la

naissance dans la mythologie Hawaïenne. Makemake est le créateur de l'humanité et le dieu de

la fertilité dans la mythologie de l'île de Pâques.

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