Pluton

Découverte en 1930 par l'astronome américain Clyde Tombaugh, Pluton reste assez mal connue.
D'un diamètre équatorial de 2 306 km ± 10 km, elle ne représente que deux dixièmes de la Terre.
Pluton (134340), n'était qu'un point de lumière dans les plus grands télescopes basés au sol avant que le télescope spatial Hubble ne la cartographie (2002-2003). Elle possède une orbite excentrique et très inclinée par rapport au plan de l'écliptique.
Parfois même, Pluton se trouve plus près du Soleil que Neptune.
La planète naine est passée au périhélie Près du Soleil. C’est le point le plus proche du Soleil dans l'orbite d'une planète. en 1989, son passage à l'aphélie Loin du Soleil. C’est le point le plus éloigné du Soleil dans l'orbite d'une planète. est prévue pour 2113.
Pluton orbite autour du Soleil à une distance variant entre 29 et 49 unités astronomiques et appartient à la ceinture de Kuiper. Il s'agit du premier objet transneptunien à avoir été découvert.

Le système solaire, qui comptait neuf planètes depuis 1930, n'en contient plus que huit depuis aout 2006. Suite à cette modification de la nomenclature, Pluton a été ajoutée à la liste des objets mineurs du système solaire et s'est vue attribuer le numéro 134340 dans le catalogue des objets mineurs.

* Photographie de  Pluton avec en haut, son satellite principal Charon, ce couple tourne autour d'un barycentre situé à l'extérieur de Pluton, comme deux objets reliés par une barre centrale rigide, tel un haltère.
crédit : NASA, Hubble, Space Telescope Science Institute

Le système solaire a perdu un des membres de la famille des planètes.
« Une planète est un corps céleste qui est en orbite autour du Soleil, qui possède une masse suffisante pour que sa gravité l'emporte sur les forces de cohésion du corps solide et le maintienne en équilibre hydrostatique (forme sphérique), et qui a éliminé tout corps se déplaçant sur une orbite proche ».
Cette définition fut approuvée le 24 aout 2006, lors de la 26ème Assemblée Générale de l'UAI (Union Astronomique Internationale) par un vote à main levée d'environ 400 scientifiques et astronomes après dix jours de discussions. En complément, l'UAI a créé une nouvelle classe d'objets : les planètes naines.
Les premiers soupçons sur la véritable nature de Pluton sont nés en 1992. Cette année-là, les Américains David Jewitt et Jane Luu ont observé pour la première fois un objet de la ceinture de Kuiper. L'existence de tels objets, très peu lumineux et gravitant au-delà de Neptune, a été suggérée par Gérard P. Kuiper en 1951.
D'un diamètre de quelques centaines de kilomètres, il s'agirait des restes de la nébuleuse originelle qui a donné naissance au système solaire.
Or, l'avènement de télescopes toujours plus puissants au cours de ces dernières années a permis la découverte de quelque soixante-dix objets de ce type.

* Tailles comparées des planètes naines, par rapport à celle de la terre.

Les satellites de Pluton

Charon, découvert par James Christy en 1978, est un gros satellite par rapport à la planète mère (diamètre 1270 km).
Charon a une masse une dizaine de fois inférieure à Pluton et le rapport des diamètres est de 1 à 2.
Le couple infernal tourne autour de son centre de gravité commun (barycentre), comme deux objets reliés par une barre centrale rigide, tel un haltère (voir la simulation ci-contre).
Charon est situé à seulement 19 000 km de la planète naine et se déplace autour de cette planète avec une période de 6,4 jours, égale à la période de rotation de Pluton, ce qui constitue une orbite géostationnaire.
HydraHydre est le serpent mythologique à neuf têtes qui gardait le royaume de Pluton qui est le nom romain du dieu grec des Enfers, Hadès. En plus de la relation avec Pluton, les noms ont été choisis à cause de leurs initiales "N" et "H", qui sont aussi les premières lettres de New Horizons, la sonde de la NASA lancée en janvier 2006 vers le système de Pluton.  et NixDans la mythologie grecque, Nyx était la déesse de la nuit et la mère de Charon, l'homme qui transportait dans son bateau les âmes à travers la rivière Styx vers le monde souterrain gouverné par Pluton. L'UAI a modifié son nom en "Nix" selon l'orthographe égyptienne du nom de la déesse pour éviter toute confusion avec deux astéroïdes qui portent déjà le nom "Nyx".  sont deux petits satellites découverts en orbite autour de Pluton, grâce au télescope spatial Hubble en mai et juin 2005 par deux astronomes américains Alan Stern et Hal Weaver. Les deux nouvelles lunes orbitent à 44 000 km de Pluton, soit deux fois plus loin que Charon.
Elles font entre 45 et 160 km de diamètre et sont 5000 fois moins lumineuses que Charon.
Les deux satellites circulent dans le plan de Charon. Ils ont été catalogués sous les références provisoires S/2005 P1 et S/2005 P2, avant de devenir Hydra et Nix en 2006.
Depuis, le télescope spatial Hubble a découvert une quatrième lune gravitant en 32,1 jours, autour de Pluton, elle est nommée provisoirement P4.

C'est la plus petite lune, avec une taille estimée comprise entre 13 et 34 km. Le satellite naturel a été découvert sur des images d’Hubble prises le 28 juin 2011, puis confirmé les 3 et 18 juillet 2011. C’est en préparant le survol par la mission New Horizons en 2015, que cette découverte a été faire.

* Simulation de la rotation de 2 objets proches comme Pluton et Charon. Le barycentre ou centre de masse, se trouve à l'extérieur du corps principal.

* Image prise par Hubble, le 15 mai 2005. Depuis, en juin 2011, un autre satellite naturel a été découvert par Hubble. Le quatrième satellite de Pluton s'appelle P4 ou S/2011, il n'est pas visible sur l'image de 2005, ci-dessus. strong>P4 gravite autour de Pluton en 32,1 jours.

L'orbite de Pluton

L'orbite de Pluton est inclinée par rapport au plan de l'écliptique d'environ 17,1° et son excentricité est d'environ 0,24.
L'orbite de Pluton varie de 49,31 ua à 29,66 ua.
Les orbites des planètes classiques sont elles quasi-circulaires et sur l'écliptique sauf Mercure qui a une orbite inclinée de 7° et une excentricité de 0,2.
Le périhélie de Pluton est donc situé à plus de 8,0 ua du plan de l'écliptique (1,2 milliards de km). A cette position de son orbite, Pluton se trouve plus proche du Soleil que Neptune. Pluton met 248 ans à parcourir son orbite, elle passe devant des régions très riches en étoiles, ce qui complique un peu plus son repérage. Par chance, il existe dans la Voie lactée un certain nombre de nébuleuses sombres, des régions où la concentration de poussières interstellaires masque les étoiles qui sont derrière. Il faut donc attendre patiemment que la planète naine apparaisse devant une nébuleuse sombre.

* Sur l'image ci-contre, on pourrait imaginer que Pluton et Neptune entrent un jour en collision.
La vue des orbites de Pluton et de Neptune donne l’impression qu’elles se coupent, mais l’orbite de Pluton est si inclinée qu’à aucun endroit les deux orbites ne sont proches l’une de l’autre. Il n'y a donc aucune chance que Pluton disparaisse dans le feu de Neptune.

Exploration de Pluton

Pluton est un objectif lointain pour l'exploration spatiale. De plus sa très faible masse explique en partie, le peu de données disponibles sur cet objet mystérieux.
La sonde New Horizons, lancée le 19 janvier 2006, sera la première sonde spatiale à visiter Pluton.
New Horizons a bénéficié de l'assistance gravitationnelle de Jupiter, sa vitesse de 19 km/s, est la plus rapide de toutes les sondes jamais lancées par l'homme.
Elle arrivera au plus près de la planète naine à l'été 2015, après un voyage de 6,4 milliards de kilomètres.
Les observations débuteront environ cinq mois avant le plus proche passage et devraient continuer environ un mois après.
L'engin spatial emporte à son bord des instruments d'imagerie, spectrométrie et autres appareils de mesure, afin de déterminer les caractéristiques géologiques et morphologiques de Pluton et de sa lune Charon, mais aussi cartographier les éléments composant leur surface et étudier l'atmosphère de Pluton.
La mission prévoit également un survol des objets de la ceinture de Kuiper jusqu'en 2025.
La vue d'Hubble (2002-2003) sur la photo ci-contre n'est pas assez nette pour distinguer des cratères ou des montagnes éventuelles sur la surface de Pluton, mais cette image révèle un monde complexe.
Les scientifiques pensent que la couleur globale de sa surface blanche, orange et noir comme du charbon est le résultat du rayonnement électromagnétique ultraviolet du Soleil lointain. Pluton reçoit mille fois moins de lumière que la Terre.
Ce rayonnement qui casse le méthane présent sur la surface de Pluton, montre un résidu riche en carbone.

Les images de Hubble soulignent que Pluton n'est pas simplement une boule de glace et de roches mais un monde dynamique qui subit des changements atmosphériques spectaculaires.
Les images de Hubble soulignent que Pluton n'est pas simplement une boule de glace et de roches mais un monde dynamique qui subit des changements atmosphériques spectaculaires.

* Sur l'image (2002-2003) du télescope spatial Hubble, on peut imaginer que Pluton n'est pas simplement une boule de glace et de roches. Elle nous montre comment était notre environnement il y a 4 milliards d'années car sur Pluton il n'y a aucune érosion.
Le pôle nord est plus lumineux que l'hémisphère sud plus foncé et plus rouge.
A certains endroits elle est noire comme du charbon (silicates), à d'autres, elle est blanche comme la neige.

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Astronomie - 15 octobre 2007