Les petits objets du syst

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Les petits objets du système solaire

• Pascal et Muriel Blondel,
• Christophe Grosperrin et Hugues Courtois

23 Mai 2006
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SOMMAIRE

• Les petits objets du système solaire Quest ce
  que cest ?
• Les différents petits objets du système solaire
• Pluton planète ou objet transnéptunien ?
• Quelques images

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Les petits objets du système solaireQuest ce
que cest?

• Dans cet exposé, nous nous sommes limités aux
  objets de tailles inférieures aux planètes
  exceptés Pluton et Mercure qui, elles, sont de
  très petites planètes.
• Ce sont souvent
• De petits résidus qui datent de la formation du
  système solaire
• De petits planétoïdes qui se sont formés avec le
  temps quand ceux-ci se sont percutés lors de la
  formation des planètes et des satellites naturels
  
• De petits corps célestes qui proviennent des
  différentes ceintures qui sont en orbites autour
  du soleil
• Dobjets qui proviennent du nuage de Oort

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Les différents petits objets

• Les météorites
• Les différents astéroïdes
• La ceinture de Kuiper
• Les objets transnéptuniens
• Le nuage de Oort
• Les comètes

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Les météorites

• Une météorite est un corps matériel
  extraterrestre de taille relativement petite qui
  atteint la surface de la Terre. Lorsqu'ils sont
  encore dans l'espace, ces corps sont appelés
  météoroïdes.
• Lorsqu'ils pénètrent dans l'atmosphère, le
  frottement sur les particules la constituant
  entraîne un échauffement et une émission de
  lumière, ce qui forme un météore ou étoile
  filante.
• La plupart se désagrègent dans l'atmosphère
  rendant les impacts sur la surface de la Terre
  assez rares. Environ 500 pierres de la taille
  d'une balle de baseball atteignent la surface par
  an.

6
Les météorites

• Les météorites plus conséquentes peuvent en
  revanche causer des cratères, dû à la force de
  collision libérée à l'impact, voire une
  destruction massive, comme celle qui semble avoir
  exterminé les dinosaures.
• On distingue les météorites riches en métal
  (alliage de fer et nickel) ou sidérites, des
  météorites pierreuses ou aérolithes. Il ya a
  aussi les météorites mixtes ou métallo pierreuses
  ou encore sidérolithes.
• Les aérolithes
• Parmi les aérolithes, si la surface présente des
  cavités on parle de chondrites, et dans le cas
  contraire d'achondrites.

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Les météorites

• 79 des météorites sont des chondrites. On ne
  sait pas comment elles se forment, mais on
  suppose qu'elles proviennent de la ceinture
  d'astéroïdes. Les chondrites carbonées
  représentent 5 des météorites et contiennent des
  traces de matière organique, dont des acides
  aminés. Leurs ratios d'isotopes sont similaires à
  ceux du Soleil et on suppose qu'elles proviennent
  de la nébuleuse solaire.
• 8 des météorites sont des achondrites et
  proviennent probablement d'astéroïdes plus
  importants.
• Les sidérites
• Environ 6 des météorites sont des météorites
  contenant des alliages fer nickel. On pense
  qu'elles proviennent de planètes qui ont éclaté.

8
Les météorites

• Les sidérolithes
• Les sidérolithes représentent 2 des météorites.
  Elles contiennent des mélanges de silicate et fer
  nickel. On pense qu'elles sont originaires de la
  frontière au-dessus de la région centrale d'où
  proviennent les météorites ferreuses.
• Autres
• Un petit nombre d'autres météorites, ayant des
  caractéristiques chimiques particulières
  relativement aux membres des groupes principaux,
  appartiennent à des groupes ou sous-groupes
  additionnels.
• Il existe aussi des fragments arrachés à la Lune
  ou à Mars lors d'impacts à leur surface, qui
  atterrissent ensuite sur Terre.

9
Les astéroïdes
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Les astéroïdes

• Présentation
• Un astéroïde est un objet céleste, plus petit
  qu'une planète, qui fait partie de notre système
  solaire et n'est pas le satellite d'une planète.
  On suppose que les astéroïdes sont des restes du
  disque protoplanétaire, qui ne se sont pas
  regroupés en planètes pendant sa formation.

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Les astéroïdes

• Exploration des astéroïdes
• Les premières images rapprochées d'un astéroïde
  sont l'œuvre de la sonde Galiléo envoyée vers 951
  Gaspra et 243 Ida en 1991. La sonde NEAR
  Shoemaker s'est posée sur 433 Éros en 2001.
• Les principaux groupements
• La ceinture principale
• La ceinture dite principale, entre les orbites de
  Mars et Jupiter, distante de 2 à 4 unités
  astronomiques du Soleil, est le principal
  groupement. L'influence du champ gravitationnel
  de Jupiter les a empêché de former une planète.
  Cette influence de Jupiter est également à
  l'origine des lacunes de Kirkwood qui sont des
  orbites vidées par le phénomène de résonance
  orbitale.

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• Les Troyens
• Les astéroïdes Troyens forment le deuxième groupe
  le plus important.
• Ils sont situés sur l'orbite d'une autre planète,
  aux deux points de Lagrange, L4 et L5.
• La quasi-totalité des Troyens sont sur l'orbite
  de Jupiter bien que n'importe quelle planète
  puisse, en théorie, en avoir (de savants calculs
  indiquent cependant que les Troyens saturniens ne
  sont pas stables à cause de l'influence de
  Jupiter). On ne connaît que deux Troyens
  non-joviens 5261 Eurêka, un troyen de Mars, et
  2001 QR322, un troyen de Neptune.
• Les astéroïdes géocroiseurs
• Les astéroïdes géocroiseurs sont des astéroïdes
  dont l'orbite est relativement proche de celle de
  la Terre. Les Amors, dont 433 Éros fait partie,
  les Atens et les Apollos en sont les principaux
  groupes.
• Seuls les Atens et les Apollos croisent l'orbite
  de la Terre et l'intérêt grandissant qu'on leur
  porte est lié à la crainte de les voir entrer en
  collision avec celle-ci. Ces croiseurs sont
  appelés ECA (Earth-Crossing Asteroids en
  anglais).
• La ceinture de Kuiper
• Les objets de la ceinture de Kuiper contiennent
  plus de glace, et ne sont donc pas à proprement
  parler des astéroïdes. Cette ceinture est la
  source de près de la moitié des comètes qui
  sillonnent le cœur du système solaire. Le premier
  membre découvert est (15760) 1992 QB1 en 1992 on
  en dénombre aujourd'hui un peu plus de 1000. Les
  anglais appellent les astéroïdes de ce type des
  cubewanos . Certains de ses membres sont à peine
  plus petits que Pluton ou sa lune Charon. Le plus
  grand identifié jusqu'à aujourd'hui est 50000
  Quaoar qui atteint 1280 km de diamètre, soit plus
  de la moitié du diamètre de Pluton qui pourrait
  en perdre son statut de planète et être rattachée
  à cette classe d'objets.

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• Les Centaures
• Les Centaures sont un groupe d'astéroïdes qui
  naviguent autour du Soleil entre les orbites des
  planètes géantes. Le premier qui fut découvert
  est 2060 Chiron, en 1977. On suppose généralement
  que ce sont des astéroïdes ou des comètes qui ont
  été éjectés de leurs propres orbites.
• Dénomination et Classification des astéroïdes
• d'après leur spectre optique, qui correspond à la
  composition de leur surface. Il faut noter,
  cependant, que certains types sont plus
  facilement détectables que d'autres. Ainsi, ce
  n'est pas parce que la proportion d'astéroïdes
  d'un type donné est plus importante qu'ils sont
  effectivement plus nombreux.
• Le Minor Planet Center est chargé de la gestion
  de la désignation des astéroïdes. Quand l'orbite
  d'un astéroïde est confirmée, on lui attribue un
  numéro, puis parfois un nom. Les premiers ont
  reçu les noms de personnages de la mythologie
  grecque ou romaine, puis suite à leur épuisement,
  on en a utilisé d'autres, comme ceux de personnes
  célèbres, des découvreurs, de leurs femmes Les
  Troyens sont nommés d'après les héros de la
  guerre de Troie et les Centaures d'après les
  centaures.

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• Les astéroïdes sont classés
• Type C
• 75 des astéroïdes connus sont de ce type. Le C
  signifie carboné. Ces astéroïdes sont très
  sombres (coefficient d'albédo autour de 0,03) et
  similaires aux météorites chondrites carbonées.
  Leur composition chimique est proche de celle du
  Soleil, excepté pour l'hydrogène, l'hélium et
  d'autres gaz volatiles. Leur spectre est plutôt
  bleu et plat.
• Type S
• 17 des astéroïdes sont de type S, le S
  correspondant à la silice. Ils sont assez
  brillants (albédo 0,10-0,22). Ils sont riches en
  métal (fer, nickel et magnésium principalement).
  Leur spectre se situe vers le rouge, similaire à
  celui des météorites sidérolithes.
• Type M
• Cette classe inclut la plupart du reste des
  astéroïdes. M signifie métallique. Ils sont faits
  d'alliage fer nickel et brillants (albédo
  0,10-0,18).
• Il y a un certain nombre de types plus rares,
  nombre qui augmente au gré des nouvelles
  découvertes
• type E, pour enstatite,
• type R, pour rouge,
• type V, pour 4 Vesta

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Les astéroïdes

• Observation à l'œil nu des astéroïdes
• Quoique l'on ait maintenant réussi à en
  identifier des dizaines de milliers, les
  astéroïdes restent presque impossibles à observer
  à l'œil nu. Ils sont bien trop petits,
  comparativement aux planètes et donc très peu
  lumineux. L'astéroïde 4 Vesta en est l'exception,
  c'est le seul qu'il soit parfois possible
  d'observer sans appareil optique. Sa luminosité
  n'étant toutefois pas très grande, il faut savoir
  où poser le regard !
• Un astéroïde ressemble à une étoile qui brille
  dans le ciel nocturne. Le meilleur moyen pour
  partir à la chasse aux astéroïdes avec ses
  jumelles ou son télescope est d'observer le fond
  étoilé plusieurs nuits d'affilées et de détecter
  les points lumineux qui se déplacent face au fond
  stable. Certains catalogues répertorient la
  position des astéroïdes et il est alors plus
  facile de pointer le télescope au bon endroit.
  Alors bonne chance à ceux qui veulent tenter
  lexpérience !

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Les astéroïdes

• L'étude des astéroïdes fut longtemps délaissée
  par les astronomes. Nous les connaissons depuis
  maintenant plus de deux cents ans, mais ils
  étaient considérés comme les rebuts du système
  solaire. On sait maintenant que les astéroïdes
  sont une clé importante de la compréhension de la
  formation du système solaire et c'est pour cette
  raison que les astronomes montrent un plus grand
  intérêt envers ces objets.
• Le premier astéroïde fut découvert tout à fait
  par hasard par Giuseppe Piazzi, directeur, à
  l'époque, de l'observatoire de Palerme, en
  Sicile. La veille du jour de l'an 1801, ce
  dernier observait la constellation du Taureau,
  lorsqu'il aperçut un objet non identifié se
  déplaçant très lentement sur le fond étoilé. Il
  suivit le déplacement de cet objet pendant
  plusieurs nuits. Son collègue, Carl Friedrich
  Gauss, utilisa les observations de Piazzi pour
  déterminer la distance exacte de cet objet
  inconnu depuis la Terre. Ses calculs placèrent
  l'astre entre les planètes Mars et Jupiter.
  Piazzi le nomma Cérès, du nom de la déesse
  grecque qui fait sortir la sève de la Terre et
  qui fait pousser les jeunes pousses au printemps.
• Tout cela était très surprenant car auparavant,
  en 1766, le physicien, astronome et biologiste
  prussien Johann Daniel Titius avait prédit qu'une
  planète circulait sur cette orbite ! Comment
  avait-il pu prédire une telle chose ? En créant
  la loi de Titius-Bode.

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Les astéroïdes

• La découverte des premiers astéroïdes
• Entre 1802 et 1807, trois autres corps sont
  découverts Pallas, Junon et Vesta. Puis les
  recherches seront abandonnées jusqu'en 1845 avec
  la découverte de Astrée par Karl L. Hencke. En
  juillet 1868, 100 astéroïdes sont connus. La
  1000e découverte homologuée a lieu en novembre
  1921 (969 Leocadia) et la 10 000e en octobre 1989
  ((21030) 1989 TZ11). En juillet 2004, il y avait
  85 117 astéroïdes homologués. En règle générale,
  l'ordre des dates de découvertes ne correspond
  pas à l'ordre de numérotation des astéroïdes, car
  l'octroi d'un numéro dépend de l'établissement
  d'une orbite fiable.
• Méthodes modernes de détection des
  astéroïdesJusqu'en 1998, les astéroïdes étaient
  découverts à l'aide d'un processus en quatre
  étapes. Tout d'abord, une région du ciel était
  photographiée à l'aide d'un télescope à large
  champ. Des paires de photographies étaient
  prises, à quelques minutes d'intervalle,
  typiquement une heure. De multiples paires
  étaient prises sur une série de jour.
  Deuxièmement, deux films de la même région sont
  observés dans un stéréoscope. Tout corps en
  orbite autour du Soleil aura alors bougé
  légèrement. Dans le stéréoscope, l'image de ce
  corps apparaîtra alors comme flottant légèrement
  sur le fond des étoiles. Troisièmement, une fois
  qu'un objet se déplaçant a été identifié, sa
  position était mesurée précisément en utilisant
  un microscope, la position étant mesurée
  relativement à celle d'une étoile connue.

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Les astéroïdes

• Ces trois premières étapes ne constituent pas une
  découverte d'un astéroïde l'observateur n'a
  trouvé qu'une apparition. L'étape finale de la
  découverte était d'envoyer la position et l'heure
  de la découverte à Brian G. Marsden du Minor
  Planet Center qui, à l'aide de programmes
  informatiques, calcule si cette apparition est
  reliée à d'autres apparitions sur la même orbite.
  Si c'est le cas, l'observateur de l'apparition
  finale est déclaré le découvreur et obtient
  l'honneur de nommer l'astéroïde. Le nom proposé
  doit néanmoins être approuvé par l'Union
  astronomique internationale.
• L'apparition reçoit une désignation, constituée
  de l'année de découverte, d'un code de deux
  lettres représentant la semaine de découverte, et
  d'un numéro si plus d'une découverte a eu lieu
  dans cette semaine (exemple 1998 FJ74). Lorsque
  l'orbite d'un astéroïde est confirmée, il reçoit
  un numéro permanent (exemple (26308) 1998
  SM165), puis, plus tard, un nom (exemple 1
  Cérès). Les premiers astéroïdes sont nommés
  d'après des personnages de la mythologie
  gréco-romaine, mais comme ces noms se sont
  rapidement épuisés, d'autres furent alors
  utilisés noms de personnages célèbres ou des
  épouses du découvreur ou même des personnages de
  séries télévisées et des desserts favoris. Ces
  dernières années, le rythme de découverte
  d'astéroïde est tel que les astéroïdes sans noms
  sont majoritaires. Quelques groupes d'astéroïdes
  ont des noms ayant un thème commun. Par exemple,
  les Centaures sont nommés d'après les Centaures
  de la mythologie et les Troyens sont nommés
  d'après les héros de la Guerre de Troie. En
  juillet 2004, sur 85 117 astéroïdes, le dernier
  nommé était 78433 Gertrudolf, et le premier
  astéroïde sans nom était (3360) 1981 VA.
• Depuis 1998, la plupart des astéroïdes sont
  découverts à l'aide de systèmes automatisés qui
  comprennent des caméras CCD et des ordinateurs
  reliés directement aux télescopes.

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Les transnéptuniens

• On désigne par objet transnéptuniens 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 Pluton est un objet transnéptuniens.
  Cependant, si on l'avait découverte aujourd'hui,
  il n'est pas certain qu'on la qualifierait de
  planète.

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Les transnéptuniens

• Présentation de Quaoar
• (50000) Quaoar est un objet de la ceinture de
  Kuiper découvert en 2002 par les astronomes
  Chadwick (Chad) A. Trujillo et Michael (Mike) E.
  Brown de l'institut de technologie de Pasadena en
  Californie. Sa désignation temporaire fut 2002
  LM60.
• Son diamètre estimé est de 1 280 kilomètres, ce
  qui faisait de lui, lors de sa découverte, le
  plus grand planétoïde du système solaire. Il
  prenait ainsi la place qui a longtemps été
  occupée par l'astéroïde Cérès.
• Sa découverte est un argument de plus pour les
  opposants au statut de planète de Pluton. Ils
  estiment en effet que la ceinture de Kuiper
  pourrait contenir plus d'une dizaine d'objets de
  la taille de Quaoar.
• En 2004, des objets encore plus grands ont été
  découverts (90482) Orcus puis (90377) Sedna.
• Quaoar est probablement composé d'un agrégat de
  roches et de glace, celle-ci ayant probablement
  disparu de la surface comme l'indique son albédo
  de 0,07.

21
Les transnéptuniens

• La découverte de Sedna
• (90377) Sedna est a été découverte par Michael
  (Mike) E. Brown (Caltech), Chadwick (Chad) A.
  Trujillo (observatoire Gemini) et David L.
  Rabinowitz (université de Yale) le 14 novembre
  2003. La découverte a été annoncée le 15 mars
  2004. Révélée avec le télescope Samuel Oschin du
  Mont Palomar en Californie, son existence a été
  confirmée les jours suivants par de nombreuses
  équipes. Le télescope spatial Spitzer a également
  été pointé dans sa direction mais n'a rien
  détecté cela permet de mettre une borne
  supérieure à la taille de Sedna. On avait à
  l'origine mesuré une période de rotation complète
  de l'objet très lente (20 ou 40 jours), ce qui
  laissait penser que la rotation de Sedna avait
  été freinée par les frottements gravitationnels
  d'un satellite. Le télescope spatial Hubble avait
  alors été pointé dans sa direction afin de
  rechercher une éventuelle lune, sans succès. En
  avril 2005 une mesure plus précise de l'astre a
  permis de déterminer une vitesse de rotation
  complète d'environ 10 heures.
• De par le fait que cet objet est froid et très
  éloigné du Soleil, Michael E. Brown avait proposé
  à l'Union astronomique internationale le nom
  Sedna, une déesse inuit de la glace, qui est
  supposée vivre dans les profondeurs de l'océan
  Arctique. Il fallut attendre que les éléments de
  son orbite soient précisés avant que 2003 VB12
  (sa désignation provisoire) soit numérotée
  (90377) et baptisée, ce qui fut fait en septembre
  2004.

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Les transnéptuniens

• Caractéristiques de Sedna
• Sedna a un diamètre compris entre 1 180 et 1 800
  kilomètres, et pourrait être l'objet le plus
  grand trouvé dans le système solaire depuis la
  découverte de Pluton en 1930 si elle s'avère plus
  grande que (90482) Orcus et ses 1 600 kilomètres.
  Plus éloignée du Soleil que le couple Pluton
  Charon, elle possède une orbite très elliptique.
  Son aphélie est à environ 942 ua du Soleil, son
  périhélie, qu'elle devrait atteindre en 2076, est
  estimé à 76 ua. Elle effectue une révolution en
  11 486 ans.
• Les scientifiques estiment que son éloignement
  empêche la température de sa surface de s'élever
  au-dessus de -240C de plus, il s'agit de
  l'objet le plus rouge du système solaire après
  Mars, ce qui est atypique (mais fréquent chez les
  transnéptuniens).

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Les transnéptuniens

• D'après David C. Jewitt, Sedna n'a pu se former
  là où elle se trouve le disque protoplanétaire
  était trop ténu à cet endroit pour engendrer un
  objet de cette taille. D'après le scientifique,
  Sedna s'est formée soit dans la ceinture de
  Kuiper, soit dans la région des planètes. C'est
  plus tard que son aphélie a été éjecté et,
  finalement, c'est probablement une autre
  interaction gravitationnelle qui aurait déplacé
  son périhélie hors de l'orbite de Neptune.
• Type d'objet
• Même si sa taille empêche de faire d'elle une
  dixième planète, sa classification n'est pas
  évidente. Ses découvreurs estiment qu'elle ne
  fait pas partie de la ceinture de Kuiper mais
  serait peut-être le premier objet du nuage d'Oort
  découvert, bien que celui-ci soit beaucoup plus
  lointain d'autres scientifiques contestent
  cette vision des choses. En effet, d'après David
  C. Jewitt, découvreur du premier astéroïde de la
  ceinture de Kuiper, les possibilités suivantes
  sont à considérer

24
Les transnéptuniens

• Sedna est un objet de la ceinture de Kuiper.
  Depuis quelques années, les scientifiques ont
  observé la raréfaction du nombre d'objets de la
  ceinture de Kuiper au-delà de 47 ua. En étant
  beaucoup plus éloignée, même à son périhélie, il
  n'est donc pas aisé de la considérer comme un tel
  objet. En fait, Sedna ne pénètre jamais la zone
  considérée aujourd'hui comme la ceinture de
  Kuiper.
• Sedna est un objet du nuage d'Oort. David C.
  Jewitt exclut cette hypothèse en effet, le
  nuage d'Oort est beaucoup plus lointain (au moins
  1000 ua). De plus, ces objets peuvent avoir des
  orbites très inclinées par rapport au plan de
  l'écliptique (jusqu'à 180). Sedna avec ses 23
  d'inclinaison, et sa proximité au Soleil, ne
  convient pas.
• Pour David C. Jewitt, Sedna, avec 2000 CR105
  découvert quelques années plus tôt, sont la
  partie émergée de l'iceberg d'une nouvelle
  classe d'objets évoluant entre la ceinture de
  Kuiper et le nuage d'Oort. Aucun nom particulier
  n'a été avancé pour ce nouveau type d'objet.

25
La ceinture de Kuiper
26
La ceinture de Kuiper

• La ceinture de Kuiper est une zone du système
  solaire, s'étendant au delà de l'orbite de
  Neptune, entre 30 et 50 unités astronomiques.
  Cette zone, en forme d'anneau, est sans doute
  composée de plus de 35 000 objets de plus de 100
  Km de diamètre, essentiellement situés dans le
  plan de l'écliptique. Sa masse totale est donc
  plusieurs centaines de fois supérieure à celle de
  la ceinture principale d' astéroïdes située entre
  Mars et Jupiter.
• Il s'agit certainement des ultimes vestiges du
  disque d'accrétion à l'origine du système
  solaire. Les parties denses, à l'intérieur du
  disque, se sont condensées sous forme de
  planètes, alors que le bord externe, plus diffus,
  a produit un grand nombre de petits objets.
• Un écrivain irlandais, astronome amateur, Kenneth
  E. Edgeworth avait publié des arguments
  similaires à ceux de Kuiper en 1943 et 1949. La
  ceinture est donc aussi quelquefois appelée
  ceinture d'Edgeworth Kuiper en reconnaissance de
  sa contribution.
• Découverte de la Ceinture de Kuiper
• En 1992 un corps céleste, nommé (15760) 1992 QB1
  est découvert au delà des orbites de Pluton et
  Neptune. Dans la décennie suivante on en
  découvrit plusieurs centaines d'autres.

27
La ceinture de Kuiper

• Ces objets sont nommés ainsi en l'honneur de
  l'astronome Gérard Kuiper, le premier à en
  postuler l'existence dès 1951. Il l'avait alors
  décrite comme la source des comètes à courte
  période (celles qui tournent autour du Soleil en
  moins de 200 ans).
• En effet les comètes perdent un partie de leur
  masse à chaque cycle, elles ont donc une durée de
  vie limitée. Par exemple la comète de Halley, qui
  consomme un dix millième de sa masse à chaque
  révolution, a une durée de vie estimée de 500 000
  ans, bien inférieure à l'âge du système solaire.
• Depuis les travaux de Jan Oort en 1950, on sait
  que les comètes à longue période de révolution
  proviennent d'une zone extrêmement éloignée du
  Soleil nommée nuage d'Oort. Cette zone est si
  lointaine que l'influence du Soleil y est minime,
  la simple gravité d'une étoile passant à
  proximité pouvant suffire à perturber l'orbite
  des corpuscules qui le composent et
  éventuellement les transformer en comètes à
  longue période.

28
La ceinture de Kuiper

• On supposait donc que les comètes à courte
  période étaient d'anciennes comètes à longue
  période dont la trajectoire avait été modifiée
  par l'action des planètes. Cette hypothèse
  n'expliquait cependant pas pourquoi les comètes à
  courte période avaient presque toutes une
  trajectoire dans le plan de l'écliptique alors
  que les comètes à longue période entrent dans le
  système solaire avec des angles quelconques.
• En 1970, Paul Joss calcule que le mécanisme de
  modification de l'orbite d'une comète par une
  planète du système solaire est hautement
  improbable. Ces calculs seront confirmés par les
  simulations de Martin Duncan et Scott Tremaine en
  1988. Pour ces astrophysiciens, cela revient à
  confirmer la théorie de Kuiper, qui postulait que
  les comètes à courte période viennent d'un anneau
  situé dans le système solaire externe. Notons que
  cela ne contredit en rien l'existence constatée
  des familles de comètes à courte période les
  planètes géantes (surtout Jupiter) capturent bel
  et bien des comètes - ce n'est que leur
  provenance qui est affectée.

29
La ceinture de Kuiper

• Depuis la découverte de (15760) 1992 QB1, premier
  objet observé dans la ceinture de Kuiper, il est
  admis que les comètes à courte période
  proviennent de l'érosion progressive de cette
  ceinture par Neptune.
• Enfin, la découverte de la ceinture a sans doute
  marqué la fin de la recherche de la planète X,
  censée suivre la neuvième planète Pluton. La
  présence de la ceinture explique à elle seule les
  anomalies orbitales de Neptune et d'Uranus. De
  plus le mécanisme de formation de la ceinture
  semble incompatible avec la concentration de
  matière nécessaire à la formation d'une planète
• Les objets de la ceinture de Kuiper
• Les objets de la ceinture de Kuiper sont notés
  KBO (pour Kuiper Belt Objects) ou parfois TNO
  (Trans-Neptunian Objects, objets
  transnéptuniens).
• En 2004, on en connaissait déjà près de 800,
  classés en plusieurs types

30
La ceinture de Kuiper

• Les objets classiques (en anglais Classical
  Kuiper Belt Objects CKBOs) appelés cubewanos,
  dont 28978 Ixion, (47171) 1999 TC36 (qui possède
  un compagnon) et 50000 Quaoar (le plus gros
  connu, avec 1280 Km de diamètre)
• Les plutinos (en anglais Plutinos Kuiper Belt
  Objects ou PKBOs), objets en résonance 23 avec
  Neptune, dont Pluton est le plus gros
• Les objets dans d'autres résonances que les
  plutinos 12, 25, 34, 35, 45 ou 47
• Les objets épars (en anglais Scattered Kuiper
  Belt Objects SKBOs ou Scattered Disk Objects
  SDOs), qui ont une orbite très excentrique,
  avec un rayon minimal proche du bord interne de
  la ceinture. Il est probable que les orbites de
  ces objets ont été perturbées, sans qu'on puisse
  dire par quel objet. Depuis 1999, on connaît
  suffisamment d'objets de ce type pour pouvoir
  parler d'une classe d'objets distincts des
  plutinos et des classiques . Quelques
  représentants de cette famille (15874) 1996
  TL66 ou (55565) 2002 AW197 qui, avec ses 724 Km,
  est le plus gros SKBO connu à ce jour.

31
La ceinture de Kuiper

• Enfin, un certain nombre d'objets ne rentrent
  dans aucune de ces catégories.
• Hormis les comètes, d'autres objets du système
  solaire proviennent sans doute de cette région.
  On estime ainsi qu'il est probable qu'un groupe
  d'astéroïdes particulier, les Centaures, soit
  originaire de la ceinture de Kuiper. L'un d'eux,
  2060 Chiron, est d'ailleurs une comète active.

32
Le nuage de Oort
33
Le nuage de Oort

• Nuage d'Oort
• En astronomie, le nuage d'Oort est une vaste zone
  située au-delà de la ceinture de Kuiper et qui
  contiendrait des milliards de comètes.
• En 1932, Ernst Öpik, un astronome estonien,
  proposa de considérer que les comètes proviennent
  d'un nuage situé à l'extérieur du système
  solaire. En 1950, l'idée fut à nouveau proposée
  par l'astronome néerlandais Jan Oort pour
  expliquer une contradiction apparente les
  comètes sont détruites par plusieurs passages par
  le système solaire interne, pourtant si les
  comètes que nous observons existaient depuis
  l'origine du système solaire, toutes auraient été
  détruites à ce jour. Il doit donc exister une
  source de nouvelles comètes. De plus, les calculs
  orbitaux de Oort montraient que de nombreuses
  comètes à très longue période et à inclinaison
  aléatoire s'éloignent du Soleil à des distances
  comprises entre 20 000 et 100 000 unités
  astronomiques, aux limites de la sphère
  d'influence gravitationnelle du Soleil.

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Le nuage de Oort

• Bien qu'aucune observation directe n'ait été
  faite d'un tel nuage, les astronomes, en se
  basant sur des observations des orbites des
  comètes, pensent donc qu'il subsiste, aux confins
  du système solaire une vaste zone de noyaux
  cométaires, appelé Nuage d'Oort du nom de son
  découvreur. Ce nuage débuterait à environ 10
  000-30 000 UA et s'étendrait jusqu'à une
  année-lumière, voire davantage et serait stable
  parce que le rayonnement du Soleil est trop
  faible à cette distance. Il pourrait contenir
  mille milliards de noyaux de comètes et serait la
  source de la plupart ou de toutes les comètes qui
  entrent le système solaire intérieur (quelques
  comètes de courte période peuvent venir de la
  ceinture de Kuiper).
• Le nuage d'Oort serait un reliquat de la
  nébuleuse originelle qui s'est effondrée pour
  former le Soleil et les planètes il y a environ
  cinq milliards d'années. Au début, les noyaux se
  seraient formés par accrétion dans la région de
  Neptune où la matière était suffisante.
  Rapidement les planètes géantes les auraient
  soumis à de nombreuses et intenses perturbations
  gravitationnelles, les repoussant à la périphérie
  du système solaire. Occasionnellement, sous
  l'action d'influences gravitationnelles externes,
  comme le passage d'une étoile à proximité,
  certains de ces noyaux seraient précipités vers
  l'intérieur du système solaire pour devenir de
  nouvelles comètes observables depuis la Terre.

35
Le nuage de Oort

• On pense que d'autres étoiles sont aussi
  susceptibles de posséder des nuages d'Oort et que
  les bords externes des nuages d'Oort de deux
  étoiles voisines peuvent parfois se recouvrir, ce
  qui entraînerait l'intrusion occasionnelle, voire
  une arrivée massive, de comètes dans le système
  solaire interne.

36
Les comètes

• Une comète est un astre du système solaire formé
  d'un noyau solide rocheux et glacé, qui, au
  voisinage du Soleil, éjecte une atmosphère
  passagère de gaz et de poussières à l'aspect de
  chevelure diffuse, s'étirant dans la direction
  opposée au Soleil en une queue parfois
  spectaculaire.
• Comète
• En astronomie, une comète est à l'origine un halo
  lumineux qui apparaissait épisodiquement dans le
  ciel, et qui était interprété, selon son aspect
  et la période historique, comme un signe de bon
  ou mauvais augure. Le mot comète vient du grec
  kometes qui signifie chevelu.

37
Les comètes

• L'étude scientifique des comètes au XXe siècle a
  révélé leur vraie nature. Une comète est un corps
  glacé qui s'approche puis s'éloigne de notre
  Soleil. Certaines comètes ont une orbite
  elliptique, et tournent donc avec une certaine
  période autour du Soleil ce sont les comètes
  périodiques.
• L'objet cométaire est principalement composé de
  glaces, de gaz et de poussières qui se subliment
  à l'approche du Soleil d'où l'apparition d'une
  queue derrière la tête de la comète ou chevelure
  qui devient alors très brillante.
• L'une des comètes les plus célèbres est la comète
  de Halley, qui réapparaît tous les 76 ans.

38
Les comètes

• Autres comètes célèbres
• comète Hale Bopp (C/1995 O1)
• comète Hyakutake (C/1995 Y1)
• comète Shoemaker-Levy 9 (D/1993 F2)
• comète 109P/Swift-Tuttle
• comète 55P/Tempel-Tuttle
• comète 19P/Borrelly, visitée par la sonde Deep
  Space 1
• Moins célèbres
• comète 67P/Churyumov-Gerasimenko
• comète 81P/Wild 2
• comète 73p/schwassmann-wachmann

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Pluton Planète ou objet transnéptunien

• Présentation de Pluton
• Pluton est la neuvième planète du système
  solaire.
• Comme Pluton est la plus petite planète du
  système solaire et que son orbite est très
  excentrique, sa désignation comme planète
  fait débat.
• Orbite de Pluton
• L'orbite de Pluton est très inclinée et fortement
  elliptique, ce qui l'amène périodiquement à être
  plus proche du Soleil que Neptune (ce fut le cas
  entre 1979 et 1999).
• L'inclinaison de l'orbite de Pluton l'empêche en
  fait de croiser celle de Neptune. De plus, les
  deux corps sont en résonance 32 pendant que
  Neptune effectue trois révolutions autour du
  Soleil, Pluton en réalise deux.
• Neptune dépasse toujours Pluton quand
  celui-ci est à son aphélie. Lorsque Pluton est au
  périhélie, Neptune a pris environ 90 d'avance
  sur Pluton. En conséquence, Neptune et Pluton ne
  s'approchent jamais à moins de 2,5 Tm (2,5
  milliards de km) et les deux astres ne peuvent
  jamais entrer en collision.

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Pluton Planète ou objet transnéptunien

• Cette résonance orbitale est stable une
  perturbation de l'orbite de Pluton serait
  corrigée par l'attraction de Neptune.
• Les objets transnéptuniens dont l'orbite est en
  résonance semblable sont catégorisés comme
  plutinos.
• L'orbite de Pluton étant très excentrique, elle
  croise celle de nombreux autres objets (dont
  Neptune) parmi les astéroïdes numérotés, ces
  hadéocroiseurs comptaient (en juillet 2004) 10
  frôleurs intérieurs (dont 5145 Pholus), 24
  frôleurs extérieurs (dont 19521 Chaos), 17
  croiseurs (dont 38628 Huya) et 37 co-orbitaux
  (dont 20000 Varuna, 28978 Ixion et 50000 Quaoar).

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Pluton Planète ou objet transnéptunien

• Statut de planète Pluton
• Aujourd'hui certains scientifiques remettent en
  cause le statut de planète de Pluton. Selon eux,
  il est possible que Charon, Pluton et Triton (le
  plus gros satellite de Neptune), soient trois
  anciens astéroïdes de la ceinture de Kuiper qui
  en auraient été extraits par la planète géante.
  Leur composition (roche et glace) irait
  d'ailleurs en faveur de cette hypothèse. Cela
  ferait alors de Pluton, qui est pourtant plus
  petit que la Lune par exemple, l'objet le plus
  gros et le plus brillant de la ceinture de
  Kuiper.
• Certains scientifiques proposent de rétrograder
  Pluton du statut de planète à celui de planète
  mineure (objet transnéptunien). D'autres, comme
  Brian Marsden du Minor Planet Center, suggèrent
  de lui donner à la fois les deux statuts, en
  raison de son importance historique et de sa
  découverte. Marsden annonça le 3 février 1999 que
  Pluton serait classé comme le 10 000e objet de
  son catalogue recensant justement 10 000 planètes
  mineures. Le nombre rond de 10 000 serait
  attribué à Pluton en son honneur pour la
  célébration de ce compte atteint. Mais l'Union
  astronomique internationale va mettre les points
  sur les i Pluton ne sera pas déclassé du rang
  de planète majeure tant qu'il n'y aura pas de
  preuves réellement convaincantes. Elle reste donc
  par convention désignée comme la neuvième planète
  du système solaire.

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Pluton Planète ou objet transnéptunien

• Il est intéressant de noter que, historiquement,
  les quatre premiers astéroïdes découverts (1
  Cérès, 2 Pallas, 3 Junon et 4 Vesta) furent
  considérés comme des planètes pendant plusieurs
  décennies (leurs dimensions n'étaient pas
  vraiment connues à l'époque). Certains textes
  astronomiques du début du XIXe siècle font
  référence à onze planètes (incluant Uranus et les
  quatre premiers astéroïdes). Le cinquième
  astéroïde (5 Astrée) fut découvert en 1845 peu de
  temps avant la découverte de Neptune, suivi de
  plusieurs autres dans les années subséquentes.
  Bien qu'ils soient toujours appelés planètes
  mineures , ils ne sont plus aujourd'hui
  considérés comme des planètes . Peut-être qu'à
  l'avenir Pluton connaîtra le même sort que ces
  astéroïdes
• Pluton possède de petits satellites
• Charron le plus gros, S/2005 P1 et S/2005 P2 les
  deux derniers découverts le 15 Mai 2005

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Quelques images
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