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Située au centre du Nuage de Oort, la ceinture de Kuiper, appelée aussi ceinture de Edgeworth-Kuiper et ceinture transneptunienne, est la région habitée par des petits mondes de roches et de glace appelés "Objets de Kuiper ou Kuiper Belt Objects (KBO) en anglais. Elle s'étend au-delà de Neptune à plus de 7 milliards de km et Pluton en serait la limite inférieure et peut-être un membre. Aujourd'hui ce sont 916 objets qui sont connus. La liste s'allonge presque chaque mois. Les chercheurs estiment à 70 000 les objets de plus de 10 km et à 200 millions au total. Ils sont classés en 3 catégories: les cubewinos, les "dispersés" et les plutinos. Pluton serait le plus gros des plutinos. Leur forte excentricité ainsi que la forte inclinaison et la résonance avec Neptune en feraient les caractéristiques de ce groupe. Autrefois les astronomes pensaient y découvrir la 10e planète. L'idée de cette 10e planète viendrait du fait que la loi de Titius-Bode appliquée pour découvrir Pluton, semblait indiquer une planète au-delà. Ce sont les astronomes Kenneth Edgeworth (1880-1972) et Gérard P. Kuiper (1905-1973) qui émirent les premiers l'idée que la 10e planète pourrait être plutôt de multiples objets formant une ceinture. Elle serait similaire à la ceinture des astéroïdes, une région de débris rocheux entre Mars et Jupiter. Cependant, elle contiendrait 100 fois plus de matériaux que tous les astéroïdes réunis. Cet endroit contient des milliards d'objets allant de quelques kilomètres jusqu'à plus de 1 000 km de diamètre. Depuis 1992, plus de 1 000 objets furent répertoriés, dont 5 de plus de 1 000 km de diamètre. Pour mémoire, Cérès dans la ceinture des astéroïdes, a un diamètre de 986 km et tourne en 1 680 jours autour du Soleil. Les astronomes ayant étudié sa structure, un mystère a été dévoilé. Comme la plupart des planètes du Système solaire, la ceinture de Kuiper a été formée à partir de petits objets que se sont accrétés lors de collisions. Pour que ce processus se soit produit dans les régions éloignées, au delà de Neptune, la ceinture de Kuiper devrait contenir plus de 10 fois la quantité de matière contenu par la Terre. Cependant, les observations de cette région prouvent qu'elle contient actuellement environ un dixième de la masse de la Terre, ou moins. Le planétologue Alan Stern responsable du projet New Horizons pense que Triton un satellite de Neptune et Phoebe un satellite de Saturne, tous deux sur une orbite rétrograde ( sens des aiguilles d'une montre), pourraient bien appartenir à cette classe d'objets. Ils furent formés dans la ceinture de Kuiper, puis auraient été transférés sur leur orbite actuelle par des interactions gravitationnelles avec les planètes géantes. (J.0. Baruch La Recherche p.54 janv 2006).
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Pour définir le diamètre d'un astéroïde, les astronomes utilisent sa magnitude absolue et son albédo. L'albédo est la réflectivité d'un objet. Sa valeur est de 0 pour un corps noir qui absorbe tous les rayonnements et 1 pour un corps qui réfléchit tous les rayonnements sans aucune absorption. La magnitude absolue est l'éclat qu'aurait l'objet s'il était à 1 UA (distance Terre-Soleil). Cela étant, il fut facile aux scientifiques de calculer le diamètre de 2003 UB313 à ceci près que les premières estimations de son albédo furent très optimistes, mais entraînèrent tout de même les chercheurs sur la voie d'une planète, car son diamètre le situait au-dessus de Pluton. Des calculs récents ramenèrent l'albédo vers un chiffre plus réaliste, ce qui augmenta davantage la valeur du diamètre. Tout de suite, le classement de cet objet le situa au rang de planète. Mais la controverse s'instaura, par suite de l'excentricité de son orbite. Certains voudraient le voir ranger dans la catégorie des objets de Kuiper, c'est-à-dire un astéroïde transneptunien, surtout que d'autres découvertes sont attendues. Pour d'autres, si tel est le cas, il faudra déclasser Pluton pour le ranger dans la même catégorie. Aujourd'hui, le débat est très vif pour savoir si les planètes sont au nombre de 8, 50 ou plus, dans le Système solaire. Ainsi, si un objet plus gros que Mercure est découvert dans la ceinture de Kuiper ou au-delà, Mercure sera-t-il débaptisé ou bien cet objet sera-t-il une planète supplémentaire ?
Une équipe d'astronomes composée de Mike Brown, professeur en astronomie planétaire (Caltech), Chad Trujillo (Gemini Observatory) et David Rabinowitz (université de Yale), surveilla systématiquement le Système solaire lointain en utilisant le Télescope Samuel Oschin de 1,2 m au Mont Palomar et découvrit, le 8 janvier 2005, un monde glacial plus grand et plus loin que Pluton, si loin que le Soleil y apparaît gros comme une tête d'épingle. Cet objet, s'il est classé comme planète, obligera à réviser les livres d'astronomie en y incluant une 10e planète et plus à l'avenir.
Baptisé 2003 UB313, il gravite en 560 années sur une orbite inclinée à 44° par rapport à l'écliptique (plan où circulent toutes les planètes du Système solaire jusqu'à Neptune). C'est à cause de cette inclinaison qu'il n'a pas été repéré plus tôt, personne n'ayant imaginé que des objets transneptuniens pouvaient se trouver à 45° de l'écliptique. Son parcours très elliptique le rapproche du Soleil (périhélie) au mieux à 36 UA pour s'en éloigner au maximum (aphélie) à 97 UA, sa distance actuelle. Pour mémoire, Pluton (diamètre estimé à 2 274 km) se trouve en moyenne à 39,5 UA sur une orbite inclinée à 17,5°avec une excentricité de 0,25. Aujourd'hui (octobre 2005) c'est l'objet connu le plus éloigné du Soleil. Sa température est estimée à 30°K (- 243°C). A une telle distance, ce doit être le corps le plus froid du Système solaire. Compte tenu de son albédo, son diamètre serait évalué à 3 550 km (la Lune 3476 km) si sa surface ressemble à Charon ou 2 330 km si elle est couverte de neige fraîche. Finalement, le 2 février 2006 sa taille est officiellement de 3 000 km soit 700 km de plus que Pluton. Sa surface semble identique à celle de Pluton, dominée par la glace de méthane, d'azote et de monoxyde de carbone (CO). C'est un membre de la ceinture de Kuiper, un large disque de débris glacés, dont la présence fut prédite par l'astronome américain Kuiper dans les années 80, s'étendant de l'orbite de Neptune à bien au delà de celle de Pluton. Actuellement 70 000 objets transneptuniens, avec un diamètre supérieur à 100 km, se trouvent entre l'orbite de Neptune (30 UA) jusqu'au-delà de 50 UA. La plupart de ces objets sont concentrés sur une faible bande autour de l'écliptique, le tout formant une ceinture autour du Soleil. Perturbé par les interactions gravitationnelles de Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune, un objet de la ceinture de Kuiper peut tomber vers l'intérieur du Système solaire où il sera capturé pour devenir un objet à courte période. Dans le jeune Système solaire, les influences gravitationnelles ont également jeté un grand nombre de comètes dans une vaste coquille sphérique connue sous le nom de nuage d'Oort, s'étendant jusqu'à 9 500 milliards de km (1 al). Les comètes qui tombent par la suite dans le système solaire intérieur ont des orbites mesurées en millions d'années.
Pour l'instant son nom reste 2003 UB313, jusqu'à ce que le nom proposé à l'Union Astronomique Internationale, Xena, soit approuvé. Brown et son équipe ont proposé Xena en souvenir de "Xena Warrior Princess" ou Xena princesse guerrière, une célèbre série télévisée de science fiction. Quant à la classe du nouvel objet, il deviendra peut-être un objet de Kuiper à cause de l'inclinaison de son orbite. Mais le débat restera vif pendant encore un certain temps, car l'excentricité de Pluton devrait aussi lui retirer le statut de planète. Lorsque Pluton fut découvert en 1930, son statut de planète ne fit aucun doute, car à l'époque les irrégularités d'Uranus sur son orbite laissaient prévoir la présence d'une planète. De plus, le manque de connaissances de cette 9e planète, laissa supposer que sa taille était légèrement inférieure à celle de la Terre. Mais pendant 75 ans il ne fit aucun doute que Pluton était une planète, il sera donc difficile de lui retirer. Et puis, le fait d'avoir bientôt 50 ou 100 planètes supplémentaires pourra certainement classé Xena comme objets de Kuiper afin d'éviter toutes discussions. Il reste aux scientifiques à tracer la ligne entre planète et planètoïdes. Pour la petite histoire Brown et ses confrères voulaient attendre avant de divulguer la nouvelle, mais des hackers espagnols (un litige existe avec des chercheurs espagnols qui revendiquent la découverte) ont pénétré un de leurs sites privés, aussi le trio décida de révéler leur découverte.
La meilleure caractérisation de la surface a été obtenue grâce au spectre réalisé par l'équipe Trujillo, Brown et Rabinowitz avec le NIRI (Near-Infrared Spectrograph) monté sur le télescope Gemini North de 8 m sur le Mauna Kea à Hawaï
Le spectre du NIRI montre de véritables signatures de glace de méthane, remarquablement similaire au spectre de Pluton, sur lequel elle domine et qui furent observées dans le proche infrarouge. La comparaison des spectres de Xena et Pluton montre des raies d'absorption signalées par les flèches sur l'image ci-dessus et qui sont typiques du méthane. Cela conforte les points de vue des membres de l'équipe qui voient beaucoup de similitude entre les 2 objets.
La présence de glace de méthane est peu commune parce qu'elle indique une surface primitive qui
n'a probablement pas été chauffée depuis que le système solaire s'est formé il y a 4,5
milliards d'années. Si Xena se rapprochait trop du Soleil, la glace de
méthane se sublimerait très rapidement. A l'heure actuelle le méthane n'a
été observé que sur Triton (satellite de Neptune) et Pluton.
2003 UB313 apparaît de plus en plus comme un partenaire majeur du Système solaire. Il a l'importance d'une vraie planète et pour le moment un nom facile à retenir, Xena, avec, en plus, un aphélie dans le Guinness des records à 97 UA soit à 14,5 milliards de km du Soleil. C'est à peu près la distance qu'atteindra Pioneer 10 entre 2010 et 2015, après un voyage d'une quarantaine d'années. Pour mémoire son décollage eut lieu le 2 mars 1972. En astronomie, les nouvelles vont parfois très vite: les astronomes du Caltech (California Institue of Technology) et leurs collègues ont découvert un satellite à Xena à l'aide du télescope de 10 m Keck II au Keck Observatory à Hawaï équipé d'une optique adaptative. Ces chercheurs sont Michael E. Brown et ses collègues du Caltech, le Keck Observatory Yale University et l'observatoire Gemini à Hawaï. Un article est paru le 3 octobre 2005 dans Astrophysical Journal Letters.
La lune, 100 fois moins brillante que Xena, fut découverte le 10 septembre 2005. Elle orbite en quelques semaines autour d'elle. Pour Brown "Depuis la découverte de Xena, la grande question restait la présence ou non d'un satellite. Avoir une lune est naturel en soi ,c'est quelque chose qui est propre à la plupart des planètes, ainsi il est bon de voir que celle-ci répond positivement à la question". Brown et son équipe l'ont baptisé "Gabrielle" en souvenir de la série télévisée de science fiction "Xena, princesse guerrière". Il faudra attendre tout de même la confirmation par l'UAI. Son diamètre est estimé au dixième de celui de Xena, soit autour de 300 km. Ce satellite est intéressant car il permettra de connaître le diamètre exact de 2003 UB313. En effet sa vitesse orbitale sera d'autant plus rapide que Xena sera imposant.
La plupart des objets dans la ceinture de Kuiper sont composés pour moitié
de roches et pour l'autre moitié de glace d'eau. Ce type d'objet possède
un albédo prévisible permettant d'estimer leur taille et parfois leur
composition. Cependant, des objets très glacés auront une réflectivité
plus élevée, et apparaîtront ainsi plus brillants et donc seront plus grands
qu'un objet rocheux de taille similaire. C'est en utilisant le système d'optique adaptative montée sur le télescope Keck II que Gabrielle a été découvert. L'optique adaptative permet de s'affranchir de la turbulence de l'atmosphère terrestre, créant des images aussi bonnes que celles d'un télescope spatial. La nouvelle
optique adaptative permet aux chercheurs de créer une étoile
artificielle grâce à un faisceau laser qui "rebondit"
sur les couches atmosphériques situées à 140 km d'altitude. Les
brillantes étoiles proches d'un objet choisi sont employées comme point de référence pour les corrections.
Mais pour Xena, il n'y avait aucune étoile brillante à proximité. La formation
d'une étoile artificielle a permis de s'affranchir de l'absence
d'étoile. Une nouvelle en appelant une autre, une lune de 2003 EL61 a été découverte le 28 janvier 2005.
Le nouveau système d'optique adaptative a permis à Brown et à ses collègues d'observer un petit satellite autour de 2003 EL61, le 28 janvier 2005, un autre objet de la ceinture de Kuiper nouvellement découvert, et baptisé officieusement "Santa". EL61 fut découvert sur des images prises par le télescope Samuel Oschin au Mont Palomar, le 6 mai 2004. EL61 est un objet ancien. Il fut retrouvé sur des images de plus de 50 ans. Aucun satellite ne fut repéré autour du 3e objet nouvellement découvert par Brown et son équipe, 2005 FY9, baptisé Easterbunny. La présence de satellites autour de 3 des 4 plus gros objets de la ceinture de Kuiper, Pluton, Xena, Santa, défie les idées conventionnelles sur la façon dont les mondes dans cette région du Système solaire acquirent des satellites. Précédemment, les scientifiques croyaient que les objets de Kuiper acquéraient leurs satellites par capture gravitationnelle grâce à laquelle 2 objets, formés séparément, se sont trop rapprochés l'un de l'autre et se sont trouvés piégés par la gravité de l'autre. Ceci semblait vrai pour les résidents de la ceinture de Kuiper, sauf cependant pour Pluton. Le satellite de Pluton, Charon, qui orbite à proximité se serait séparé de la planète, il y a des milliards d'années après avoir été percuté par un autre objet de Kuiper. Les satellites de Xena et Santa semblent avoir une origine similaire. "Par le passé, Pluton semblait un objet unique à la limite du Système solaire" raconte Brown " mais maintenant nous voyons que Xena, Pluton et les autres, sont une partie d'une grande famille d'objets aux caractéristiques, histoires et même satellites semblables, lesquels tous ensemble nous en apprennent plus sur le Système solaire que ne le ferait un objet unique".
Pourquoi les médias ont-ils beaucoup parlé de Sedna, pas d'Orcus (DW 2004) et peu de Quaoar? Pourtant, les 2 premiers furent découverts aux mêmes dates et tous les 3 se situent dans la ceinture de Kuiper. Une question que beaucoup de personnes se posent: pourquoi de telles découvertes de planétoïdes aujourd'hui ? La réponse est simple: grâce aux progrès technologiques. Autrefois, le télescope était limité par ses performances optiques et photographiques. Clyde Tombaugh a découvert Pluton en regardant des plaques photographiques et il pensa que la 10e planète serait sa prochaine découverte, en vain. Aujourd'hui les caméras CCD possèdent une sensibilité beaucoup plus grande et elles sont accompagnées du traitement informatique qui utilise les puissants et les plus récents ordinateurs pour l'analyse des clichés obtenus par des télescopes plus performants que ceux des années d'avant guerre. Ces améliorations ont permis de détecter des objets plus petits, plus sombres et plus lointain, qu'il y a 5 ans. Les capteurs CCD utilisés actuellement possèdent 172 millions de pixels et ils sont montés sur des télescope robotisés qui sont capables de détecter le moindre objet nouveau, par rapport à une carte pré-établie. Contrairement aux mesures directes effectuées par les télescopes, la plupart des diamètres furent évalués en mesurant la température des objets et en déduisant une taille à partir de leur albédo, la réflectivité lumineuse des KBO. De telles estimations sont moins fiables que les mesures directes des télescope et surtout d'Hubble en attendant James Webb dans 10 ans.
Orcus (2004 DW) Orcus est l'autre nom de Hadès (Pluton pour les romains) (dieu grec frère de Zeus et fils de Cronos et de Rhéa, justicier impitoyable, assis aux fonds des Enfers) et vient aussi des créatures malfaisantes, les Orcs, du Seigneur des anneaux. Ce nom fut donné officiellement par analogie avec Pluton, qui rappelle les enfers, le 22 novembre 2004. Découvert le 17 février 2004, lors d'une surveillance automatisé à l'institut de technologie de Californie à Pasadena (Caltech) avec la caméra Palomar QUEST et le Télescope Samuel Oschin, les observations préliminaires suggérèrent que Orcus ait un diamètre supérieur à 1 800 km, le faisant ,à cette période, l'objet de Kuiper le plus gros jamais découvert à cette date. C'est encore l'équipe, composée des astronomes Mike Brown (Caltech), Chad Trujillo (Gemini Observatory) et David Rabinowitz (université de Yale), qui découvrit Quaoar en 2002, qui est à l'origine de cette nouvelle découverte.
Orcus n'est pas une planète, bien qu'elle soit probablement légèrement plus grande que la moitié de la taille de Pluton, il y a d'autres objets d'une taille semblable qui selon la définition courante, ne sont pas qualifiés de planète (Cérès avec 986 km de diamètre, Quaoar 1250 km de diamètre, Varuna 900 km de diamètre et 2002 AW197 aussi 900 km de diamètre. Ces 3 derniers sont aussi 3 objets de Kuiper. Les objets, dont l'orbite est voisine de Pluton, seraient appelés des "Plutinos" et sont aussi une variété de planétoïdes. En regardant en arrière dans leurs archives, les astronomes avaient déjà photographié cet objet sur des images prises en 2002. Ces images antérieures serviront à préciser les paramètres orbitaux. Sur l'image ci-dessus, en rouge l'orbite de DW 2004. L'orbite en noir, la plus excentrée est celle de Pluton. Il se trouve à 45 UA soit 7 milliards de km de nous (6 heures- lumière), contre 30 UA pour Pluton soit 4,5 milliards de km. Sa magnitude, estimée à 18,5, est similaire à celle Quaoar. Puisqu'il est loin, les chercheurs en déduisent qu'il est plus grand que ce dernier. Les chercheurs supposent que la plupart des objets de la Ceinture de Kuiper sont faits à parts égales de roche et glace. Il y a de nombreux produits chimiques qui sont normalement liquides ou gazeux sur Terre et qui seraient différents types de glace sur 2004 DW, y compris l'eau, la glace de méthane (glace de gaz naturel), la glace de méthanol (glace d'alcool), la glace d'anhydride carbonique (neige carbonique), la glace d'oxyde de carbone, etc... Quaoar: http://www.gps.caltech.edu/~chad/quaoar Ceinture de Kuiper: http://www.ifa.hawaii.edu/~jewitt/kb.html Sedna (2003 VB12) |
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L'existence du planétoïde Sedna (déesse des océans en Inuit) a été
annoncé le 15 mars 2004, soit un mois après 2004 DW, par Mike
Brown (Caltech) qui faisait partie de l'équipe de 2004 DW. Il fut
tellement persuadé d'avoir affaire à un satellite, qu'une vue d'artiste
fut lâchée aux médias qui s'en emparèrent très heureux d'écrire, comme
toujours, des lignes sur une nouvelle lune. Ci-contre, tel que Sedna apparaît au télescope de 48 cm de l'Observatoire de Palomar. Le faible objet attira l'attention des astronomes grâce à son faible mouvement. Brown a crû en un satellite à cause de la rotation lente de Sedna qui semble tourner sur son axe en 40 jours. En comparaison, la plupart des corps solitaires du Système solaire comme les comètes ou astéroïdes tournent sur eux-mêmes en quelques heures. Brown et ses collègues pensent qu'un compagnon obscur est à l'origine de cette rotation. Pour l'instant rien de tel n'a été découvert. Même avec les yeux perçants de Hubble, il est impossible de résoudre le disque. C'est équivalent à essayer de distinguer un ballon de hand ball à 1 500 km. Son diamètre est estimé aux 3/4 de celui de Pluton, soit ~1 600 km. Si cette lenteur se confirme, Sedna serait le 3e corps en rotation lente après Mercure et Vénus qui sont liées gravitationnellement au Soleil. Pluton doit sa lente rotation de 6 jours en raison de son lien gravitationnel avec Charon. Le futur télescope spatial James Webb résoudra peut-être cette énigme.
Grâce au télescope infrarouge Spitzer, son diamètre a été estimée à moins de 1 700 km, plus petit que Pluton et voisine de 2004 DW. En combinant des données sûres, Brown a évalué la taille entre Pluton et Quaoar.
http://imgsrc.hubblesite.org/hu/db/2004/14/images/f/formats/web_print.jpg http://science.nasa.gov/headlines/y2004/images/sedna/discovery.gif Quaoar (2002 LM60) La première découverte de Quaoar remonte au 4 juin 2002 par le Télescope Samuel Oschin. Les amérindiens de Tongva ont habité la région de Los Angeles avant l'arrivée des Blancs. Quaoar vient de la mythologie de leur création. Mike Brown (Caltech), Chad Trujillo (Gemini Observatory) ont fait état de cette découverte le 7 octobre 2002 lors du 34eme congrès annuel du département des sciences planétaires de la Société Astronomique Américaine, qui se tenait à Birmingham, Alabama. Baptisé 2002 LM 60, avant d'être nommé Quaoar pour le commun des mortels, Hubble a mesuré ce monde de glace qui est à environ 42 AU (6 milliards de km ou 5 heures lumière) et à plus d'un milliard de km de Pluton. Comme Pluton, Quaoar navigue dans la Ceinture de Kuiper. D'un diamètre de 1 300 km, soit 40 millisecondes d’arc, Quaoar est la moitié de Pluton. Sa magnitude est de 18,6. Il est sur une orbite presque circulaire, dont l'excentricité est inférieure à 0,04, ce qui signifie que la distance Quaoar-Soleil varie de 8% sur la totalité de son orbite qui dure 285 années terrestres. Son inclinaison sur l'écliptique est de 8 degrés, alors que celle de Pluton est de 17°. Quaoar serait constitué, comme la plupart des objets de Kuiper (KBO), d'un mélange de roches et de glaces diverses (neige carbonique, glace de méthane, glace de méthanol, etc...). Selon les mesures du télescope Keck de la glace d'eau serait présente. David Jewitt a récupéré des spectres de Quaoar et découvrit que sa surface était recouverte d'eau cristallisée (Nature 432, 731, 2004). C'est étrange car à la distance où il gravite, la température est d'environ 50°K (- 223°C), la glace devrait être amorphe. Cela implique, selon David Jewitt, qu'il n'y a pas si longtemps, la surface s'est réchauffée jusqu'à 110°K (- 163°C) température nécessaire à la cristallisation de la glace d'eau. En effet, le bombardement des rayons cosmiques et autre rayonnement cosmique casse le réseau cristallin en moins de 10 millions d'eau. Un phénomène récurrent réchauffe et transforme donc la surface de Quaoar. Du volcanisme ? Un bombardement météoritique ? (J.O. Baruch La Recherche p.54 janv 2006)
L'appellation est décidée par le Centre des Petites Planètes (MPC) et l'Union Astronomique Internationale (IAU). Les noms comme Sedna et Quaoar ne sont pas encore officialisés. Le numéro correspond à l'année de la découverte (2002 = année 2002). La première lettre est celle de la quinzaine de l'année de la découverte(A = 1 au 15 janvier). La lettre suivante est assignée séquentiellement. Ainsi 2004 DW est le 23e objet découvert lors de la 4e quinzaine de 2004. Lorsque les paramètres orbitaux sont mieux connus, un nombre inférieur à 100 000 est attribué. Cérès (astéroïde) qui fut le premier découvert porte le numéro 1 et Quaoar le numéro 50 000. Après cette numérotation, le découvreur peut proposer un nom à l'IAU. Il y a bien plus de règles au sujet du nom de l'objet. 2004 DW, par exemple, devra être baptisé du nom d'un dieu des enfers parce qu'il est sur une orbite proche de Pluton. caltech http://today.caltech.edu/ Hubble: http://hubblesite.org/newscenter/newsdesk/archive/releases/2004/14/image/a Le premier objet des objets Kuiper de 1 000 km caractérisé fut Varuna, en 2001. Plus tard, en 2002 Trujillo et Brown déclarèrent que selon les mesures du télescope IRAM qu'il existait un objet plus grand, appelé Quaoar. Ce dernier a été résolu par le télescope spatial Hubble permettant ainsi d'estimer sa taille. a 1 250 km de diamètre, le faisant l'objet le plus gros depuis le découverte de Pluton en 1930. L'objet 2004 DW possède une magnitude absolue identique à Quaoar, mais son albédo n'a pas été mesuré. S'il est voisin de celui de Quaoar, 0,12, alors le diamètre serait proche de 1 500 km. Mais s'il est plus brillant (0,4 comme Charon) le diamètre ne serait plus que de 750 km. Le diamètre de tous les objets de Kuiper est entaché d'une erreur de 10 à 20%.
En juillet 2005, 3 nouveaux objets sont entrés dans le tableau incluant Xena (2003 UB313) qui a une magnitude absolue supérieure à celle de Pluton, suggérant une taille supérieure.
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Une équipe d'astronomes travaillant au Canada, en France et aux Etats-Unis ont découvert un petit corps inhabituel orbitant autour du Soleil, au-delà de Neptune, dans la zone de Kuiper. Le nouvel objet est 2 fois plus loin du Soleil que Neptune et fait à peu près la moitié de la taille de Pluton. Ce corps dont le nom officiel est 2004 XR190, officieusement baptisé "Buffy", possède une orbite très inhabituelle, laquelle est difficile à expliquer avec les théories actuelles sur la formation du Système solaire. Actuellement à 58 UA du Soleil, Buffy s'en approche au plus près à 50 UA, son orbite étant presque circulaire. Or, la plupart des objets de Kuiper se situent entre 30 et 50 UA où il y a au moins 70 000 objets de 100 km ou plus. Au-delà de 50 UA, il semble que ce soit la limite externe de la ceinture, peu d'objets ont été découverts au delà de cette distance sur des orbites très excentriques. La plupart d'entre elles sont le résultat d'une éjection gravitationnelle par Neptune. Cependant, puisque ce nouvel objet n'approche pas à moins de 50 UA, une théorie différente est nécessaire pour expliquer son orbite. Pour compliquer le problème, elle est inclinée à 47° du reste du Système solaire. Orbite de
Buffy (en rouge) comparée à celles de plusieurs objets représentatifs de la
ceinture de Kuiper.
Une vue du plan de l'orbite de Buffy
(en rouge) et d'autres objets de Kuiper, chacun dans le plan de sa
Buffy a été découvert lors d'une mission de routine Canada-France Ecliptic Plane Survey (CFEPS) faisant partie du Legacy Survey sur le télescope Canada France Hawaii. Il a été extrait d'une montagne de données (environ 50 gigaoctets d'opérations par heure) par de puissants ordinateurs qui analysent les images du télescope et produisent des centaines de candidats. Ensuite les astronomes filtrent pour identifier les comètes éloignées. Son albédo implique un diamètre compris entre 500 et 1 000 km de diamètre et il parcourt son orbite en 440 ans. Buffy est un objet très grand, mais environ une demi-douzaine sont plus grands. Une à deux années d'observations vont être nécessaire pour déterminer les paramètres orbitaux. Les premières observations additionnelles eurent lieu en octobre 2005 quand Gladman et Phil Nicholson de l'université Cornell utilisèrent le télescope de 5 m, Hale. La mesure de la nouvelle position révéla que l'orbite était non seulement extrêmement inclinée (47°), mais confirmait que Buffy était, à la différence de n'importe quel autre objet connu, sur une orbite presque circulaire à une distance très grande. D'autres mesures à partir des images des télescopes du Kitt Peak National Observatories en Arizona par les membres de l'équipe de Joel Parker (Southwest Research Institute), de JJ Kavelaars (National Research Council of Canada, Herzberg Institute of Astrophysics) et Wes Fraser (University of Victoria), au cours de novembre 2005, ont affiné les estimations de la distance mini au Soleil. A l'avenir d'autres observations sont prévues courant février 2006. Bien que ce ne soit ni le plus petit, ni le plus grand ou le plus éloigné des objets découverts dans cette zone, son orbite défie les théories sur l'évolution du Système solaire. En quoi Buffy est-il inhabituel ? Seul un autre objet fut découvert à plus de 50 UA, Sedna avec son orbite très elliptique (76 à 900 UA). A l'inverse Buffy est sur une orbite de 52/62 UA. Les astronomes ont détecté d'autres objets de la ceinture de Kuiper qui passent la majeure partie de leur temps au delà de 50 UA. Ceux-ci sont sur des orbites très elliptiques et presque toutes approchent à moins de 38 UA du Soleil. Cela place l'approche minimale de ces objets à l'intérieur de l'influence gravitationnelle de Neptune. Les scientifiques pensent que ces objets ont été éjectés sur leur orbite actuelle, par l'influence de Neptune. Ce groupe d'objets a été appelé "Scattered Disk" (disque dispersé). Avant la découverte de Buffy, quelques autres objets, qui passent la majeure partie de leur temps au-delà de 50 UA comme ceux du "disque des éjectés" bien qu'ils ne s'approchent pas de l'influence de Neptune, avaient été découverts. Ce groupe a été appelé "Extended Scattered Disk" (disque dispersé étendu). Deux de ses membres sont 1995 TL8 et 2000 YW134 lesquels approchent à 40 UA du Soleil mais ont une orbite assez elliptique qui s'étend au-delà de 60 UA. Deux exemples extrêmes dans le disque étendu sont 2000 CR105 qui s'approche à 44 UA et Sedna qui ne s'approche jamais à moins de 76 UA du Soleil. En raison de leur grande excentricité, ces objets sont susceptibles d'avoir été fortement perturbés par quelque chose, bien que ce ne puisse pas être Neptune parce qu'ils ne viennent pas assez près pour être dispersés par la force de gravité de cette planète. Comme Sedna et 2000 CR105 se promènent au-delà de 500 UA, une théorie voudrait qu'après avoir été éjecté par Neptune, une étoile serait passée non loin d'eux et les aurait calés sur leur orbite actuelle en les éloignant du Soleil. Buffy est clairement un membre du disque étendu. Cependant, son orbite presque circulaire se situe en dehors des autres membres. En outre, la grande inclinaison de l'orbite n'est pas aussi facilement expliquée par le passage d'une étoile. Si une étoile avait affecté Buffy, elle aurait perturbé une grande partie de la ceinture principale. Puisque les astronomes n'ont pas détecté cette forte perturbation, une théorie plus complexe est nécessaire pour expliquer l'orbite de Buffy. Cette explication pourrait provenir des effets secondaires d'une réorganisation au sein du jeune Système solaire. Une explication pourrait être trouvée dans des modifications de l'orbite de Neptune, dont les interactions gravitationnelles complexes pourraient être à l'origine d'une circularisation et de l'inclinaison des orbites. Si l'orbite de Buffy peut être expliquée ainsi, il n'en est pas de même pour 2000 CR105 et Sedna. Cette découverte est excitante car elle oblige a repensé notre compréhension de la création de la ceinture de Kuiper. Au cours des 5 années passées, les théories sur la formation du Système solaire extérieur ont été poussées dans leur dernier retranchement. Maintenant il faut trouver une explication aux objets inhabituels, comme Buffy, qui ne s'approchent jamais de Neptune et qui sont sur une orbite fortement inclinée. Bien que les théories qui expliquent différents objets existent, reproduire l'ensemble des objets connus par un seul processus pose un défi difficile aux modèles courants de Système solaire. Parce que les objets peu communs, comme Buffy, sont très rares, les astronomes grattent néanmoins la surface des zones obscures de la ceinture de Kuiper. Les futures surveillance à grande échelle qui exploreront systématiquement la ceinture de Kuiper sont la seule manière pour découvrir les mystères qui se sont produits suffisamment tôt dans l'histoire de notre Système solaire. Source originale: CANADA-FRANCE-HAWAII TELESCOPE http://www.cfeps.astrosci.ca/4b7/index.html http://hubblesite.org/newscenter/newsdesk/archive/releases/2005/19/text/ http://www.boulder.swri.edu/plutonews/ http://www.jhuapl.edu/stories/plutomoons.asp |
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