Planètes naines

Qu'est-ce qu'une planète naine ?

« 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.
Une planète naine, depuis la nouvelle définition d'aout 2006, est un corps céleste 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 (sous une forme presque sphérique),
- qui n'est pas un satellite, mais qui n'a pas fait place nette dans son voisinage orbital.
Selon cette dernière, plusieurs corps accèdent au statut de planète naine dont : Pluton, Éris, Cérès, Haumea, Makemake... D'autres corps devraient encore être découverts et rejoindre cette nomenclature.

Image : Représentation des plus grands objets transneptuniens (OTN) connus par rapport à la Terre. Les quatre plus grands : Éris, Pluton, Makemake et Haumea ont obtenu le statut de planète naine.
(placer la souris sur l'image, en cliquant vous pouvez choisir la zone à zoomer).

N. B. : OTN, objet du système solaire dont l'orbite est entièrement ou pour la majeure partie, au-delà de l'orbite de la planète Neptune.

Pluton

Pluton fut découvert en 1930 lors de la recherche d'un corps céleste permettant d'expliquer les perturbations orbitales d'Uranus et Neptune, hypothèse proposée par Percival Lowell (1855 - 1905) comme étant la Planète X.
Pluton possède un satellite, Charon, découvert par James Christy en 1978, est un gros satellite (diamètre 1207 km) par rapport à la planète mère (diamètre 2306 km). Charon a une masse une dizaine de fois inférieure à Pluton et le rapport des diamètres est de 1 à 2.
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.

Image : Photographie composite de Pluton et Charon photographiés le 11 juillet 2015 par la sonde New Horizons. Image crédit: NASA/JHUAPL/SWRI

Éris

Eris L'objet 2003UB313, fût nommée officiellement par l'Union astronomique internationale en août 2006. Le nom choisit est celui de la déesse grecque Eris. Dans la mythologie grecque, Eris est la déesse de la Discorde. Selon Hésiode, elle est fille de Nyx (la Nuit) et mère de la Douleur, de la Famine et autres fléaux.  a été photographié pour la première fois lors d'observations effectuées le 21 octobre 2003 avec le télescope Oschin de 1,22 mètres du Mont Palomar, en Californie, par l'équipe du Caltech qui avait déjà découvert plusieurs grands objets transneptuniens (OTN) comme (50000) Quaoar et (90377) Sedna.
Grâce au télescope spatial Hubble et à celui du W.M. Keck Observatory la mesure de la masse d'Éris, le plus grand membre de la classe de planètes naines dans notre Système Solaire, a pu être réalisée.
Éris est 1,27 fois plus massive que Pluton, autrefois le plus gros membre de la Ceinture de Kuiper des objets glacés gravitant au-delà de l'orbite de Neptune.

Image : Crédit : NASA, Hubble, Space Telescope.

Cérès

Cérès est le premier astéroïde découvert.
On lui reconnait aujourd'hui la définition de planète naine, depuis la nouvelle définition de l'Union astronomique internationale d'aout 2006.
Avec un diamètre d'environ 950 km, Cérès est également le plus grand membre de la ceinture d'astéroïdes situé entre les orbites de Mars et Jupiter. 
Il fut découvert par accident.
Piazzi cherchait à observer une étoile listée par Francis Wollaston sous le nom de Mayer 87 parce qu'elle ne se trouvait pas à la position donnée dans le catalogue zodiacal de Mayer (il s'avéra par la suite qu'il s'agissait en fait de Lacaille 87).
À la place, il observa Cérès se déplaçant sur la voute céleste, qu'il crut d'abord être une comète.

Image : Cérès vue depuis le télescope spatial Hubble (ACS). Les contrastes ont été augmentés afin de révéler les détails de la surface. Crédit NASA, ESA

Haumea

Haumea est un des plus grands membres d'une famille appelée TNO (Trans-Neptunian Object).
Cet objet d'abord dénommé 2003 EL61, car sa première apparition sur une photographie date de 2003, a été officiellement baptisé par l'Union Astronomique Internationale : Haumea.
Haumea est un objet transneptunien (OTN) de forme oblongue dont la plus grande dimension est comprise entre 1 960 et 2 500 km.
Il fut classé Planète naine le 17 septembre 2008.
La découverte de Haumea est controversée et contestée par deux équipes.
Haumea possède deux satellites Hi'iaka et Namaka, fait une rotation sur lui-même de moins de 4 h, a une forme ellipsoïdale et un albédo élevé du à sa composition de glace d'eau.
 

Image : image d'artiste de Haumea et ses satellites Hi'iaka et Namaka.
crédit : A. Feild (Space Telescope Science Institute)

Makemake

Makemake, (prononcé ma-ké ma-ké), d'après le nom du dieu créateur de l'humanité dans la mythologie Rapa Nui de l'ile de Pâques, est un objet transneptunien (OTN) d'une dimension comprise entre 1 300 et 1 900 km. Makemake découverte en 2005, par Michael E. Brown, Chadwick Trujillo et David Rabinowitz du California Institute of Technology presque en même temps qu'Éris, est une Planète naine. Ce corps céleste est un des plus gros objets connus du système solaire externe. Makemake est une planète naine rougeâtre, vraisemblablement recouvert de méthane gelé (CH4).
L'équipe, pilotée par José Luis Ortiz (Instituto de Astrofísica de Andalucía, CSIC, Espagne), a combiné de multiples observations en utilisant plusieurs télescopes de différents observatoires en Amérique du Sud pour regarder Makemake lorsqu'elle passait devant une étoile lointaine en avril 2011. Publication du 22 novembre 2012 dans la revue Nature : « Lorsque Makemake passe devant l'étoile et occulte sa lumière, l'étoile disparait et réapparait de manière très abrupte, au lieu de s'estomper et de se rallumer progressivement. Cela signifie que la petite planète naine n'a pas d'atmosphère significative. ».
Ce membre de la ceinture de Kuiper, à peine plus petit que Pluton, tourne autour du Soleil sur une orbite à peine plus éloignée. Elle fut enregistrée sous la référence 2005 FY9 peu après sa découverte par l'équipe de Mike Brown, avant d'obtenir son nom définitif le 13 juillet 2008.

Aucune image de la surface de Makemake n’a encore été prise mais sa surface est recouverte de méthane, d'éthane et peut-être d'azote. Sa température moyenne est très faible (≈30 K, ≈-243,2 °C).
Makemake ne semble pas avoir de lune, comme les autres grandes planètes naines, Éris en a une, Haumea en a deux et Pluton en a cinq.

Image : la planète naine Makemake vue par le télescope Hubble.

Sedna

Sedna Sedna (déesse Inuit des océans glacés du pôle nord), est le plus gros objet trans-neptunien après Pluton et Eris.  est située dans un espace quasi vide du système solaire.
Sedna est plus rouge et plus lumineux que n'importe quel objet du système solaire.
Les scientifiques n'ont pas encore déterminé la raison de ces caractéristiques uniques.
Il pourrait posséder une petite lune.
En avril 2005 une mesure plus précise de l'astre a permis de déterminer une vitesse de rotation complète d'environ 10 heures.
Au moment de sa découverte, Sedna a été le plus grand objet découvert dans le système solaire depuis la découverte de Pluton.
De plus grands objets (planètes naines) ont été découverts depuis, comme Éris, Makemake, Haumea,...

Quaoar

Quaoar est un objet transneptunien (OTN) situé dans la ceinture de Kuiper et a une taille supérieure à la moitié de celle de Pluton. La ceinture de Kuiper est composée d'objets faits de glace et de roche en orbite autour du Soleil et situés au-delà de Neptune.
La découverte en juin 2002, faite par Michael Brown et Chadwick Trujillo, de la Caltech (Pasadena, États-Unis), tend à confirmer l'hypothèse selon laquelle la ceinture de Kuiper abrite des objets de dimension comparable à celle de Pluton et au delà.
Cela renforce la position des astronomes classant Pluton, non pas parmi les planètes mais parmi les objets de la ceinture de Kuiper.
Le nouvel objet, dénommé Quaoar a un diamètre de 1250 km.

Il suit une trajectoire circulaire à environ 6,3 milliards de kilomètres du Soleil et 1,8 milliards de kilomètres de Neptune. Pluton suit une trajectoire elliptique l'amenant à l'intérieur de l'orbite de Neptune et au-delà de celle de Quaoar.
Composé pour moitié de glace et pour moitié de roche, Quaoar est noir, "de la glace sale", précise Brown.
Il a été rendu noir par la lumière ultraviolette qui a peu à peu transformé ses composés organiques, et ce depuis les débuts du Système solaire.
Les objets de la ceinture de Kuiper étant les restes de l'époque de la formation des planètes.

Image : Quaoar, dans la ceinture de Kuiper.