Ceinture de Kuiper

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Vue d'artiste de la ceinture de Kuiper et du nuage d'Oort.

La Ceinture de Kuiper est une ceinture d'astéroïdes glacés, tournant autour du Système Solaire. La plupart des planètes naines du système solaire se situent dans cette ceinture, parmi ceux-ci, on trouve par exemple Pluton et sa lune principale Charon.

Elle se situe vers 4 milliards de kilomètres du soleil, au-delà de l'orbite de Neptune, la planète la plus éloignée de celui-ci, mais s'étend bien plus loin. Tout comme la ceinture d'astéroïdes entre Mars et Jupiter, il ne s'agit pas d'une zone dense avec des astéroïdes à perte de vue, extrêmement dangereuse à traverser. En réalité, les astéroïdes sont assez éloignés les uns des autres, mais leur nombre reste bien plus important que dans le reste du système solaire.

Découverte[modifier | modifier le wikicode]

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La planète naine Pluton a été découverte en 1930 par Clyde William Tombaugh, un jeune fermier américain qui s'était porté volontaire pour photographier des petites parties du ciel sur des plaques en verre : il prend ainsi deux images du même endroit à quelques heures d'écart, pour ensuite être comparées minutieusement. Du fait de leur distance, les étoiles sont immobiles et ne bougeront pas sur les deux images, mais en revanche les objets en orbite autour du soleil se déplacent et on peut donc voir des points changer de place par rapport aux étoiles d'une image à l'autre. Il peut s'agir d'astéroïdes, de comètes ou bien de planètes, c'est ainsi que Pluton fut découverte (alors qu'on en avait déjà des images depuis les années 1910, mais elles n'avaient pas été suffisamment bien analysées et ce n'est qu'à posteriori que l'on s'en est rendu compte).

Au début, on pensait que Pluton était plus grande que la Terre et elle était donc évidemment considérée comme une planète. Ce n'est que dans les années 70 qu'on découvre qu'elle est en fait plus petite que la Lune (moins de 3 000 kilomètres de diamètre). En 2003, après la découverte de divers corps de taille comparable dans la ceinture de Kuiper, le statut planétaire de Pluton fut contesté et, après de longs débats et polémiques, Pluton fut finalement rétrogradée en 2006 par l'UAI (Union astronomique internationale) dans la catégorie des planètes naines.

L'existence de la ceinture de Kuiper fut supposée par Gerard Kuiper en 1951, mais selon lui cette ceinture d'astéroïdes n'aurait existé que vers l'époque de la formation du système solaire et n'existerait plus aujourd'hui. Certains scientifiques pensaient au contraire que cette ceinture existe encore de nos jours et avancèrent que pour le prouver, il faudrait trouver un seul corps céleste orbitant dans la même région que Pluton. En 1992, après de longues recherches, ce corps céleste fut enfin trouvé, il s'agit de 1992 QB1 : derrière ce nom peu poétique se cache un astéroïde glacé, mesurant environ 167 kilomètres de diamètre, qui orbite à plus de 6 milliards de kilomètres du soleil. Par la suite, de nombreux autres corps similaires ont été découverts, confirmant définitivement l'existence de cette ceinture.

Contenu de la ceinture[modifier | modifier le wikicode]

Pluton, principal objet de la ceinture de Kuiper

Cette ceinture est constituée essentiellement de petits astéroïdes gelés et de comètes de toutes tailles. Il existe cependant de très gros objets. Pluton est le plus grand de tous, mesurant environ 2375 kilomètres de diamètre. Pluton n'est plus considéré comme une planète, mais comme une planète naine qui est loin d'être la seule de sa catégorie dans la ceinture de Kuiper. Parmi ses congénères, les plus connus sont Hauméa et Makémaké. D'autres objets plus petits existent, qui ne sont pas officiellement considérés comme des planètes naines en raison d'incertitudes sur leur taille et de désaccords concernant la véritable définition de "planète naine". Ces planètes naines ne sont pas forcément des rochers morts, Pluton abrite ainsi un cryovolcanisme, c'est-à-dire une activité volcanique où les volcans crachent de la glace, et non de la lave. Plusieurs planètes naines semblent posséder des cryovolcans.

Hauméa a quant à elle la particularité d'avoir une forme d'oeuf, en raison de sa rotation rapide sur elle-même (une journée n'y dure que 3 heures). De nombreuses planètes naines possèdent également des satellites naturels.

En raison de l'éloignement de la Ceinture de Kuiper, seuls les objets de grande taille sont observables depuis la Terre. Les objets que l'on connait font donc généralement plus de 100 kilomètres de diamètre. Des télescopes plus puissants permettraient de détecter des astéroïdes plus petits. On estime d'ailleurs qu'un grand nombre de comètes, dont beaucoup mesurent seulement quelques kilomètres, proviennent de la ceinture de Kuiper, tandis que certaines viennent de plus loin.

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Plusieurs planètes naines et leur tailles comparées. Les images sont des vues d'artistes, sauf pour Pluton, Charon, la Terre et la Lune.

Exploration[modifier | modifier le wikicode]

Ultima-Thulé

La ceinture de Kuiper est très loin du soleil. La Terre est située à 150 millions de kilomètres du soleil, c'est cette distance Terre-Soleil qui détermine une unité astronomique (UA). La ceinture de Kuiper commence à 30 UA du soleil, et semble se terminer à 55 UA. Au-delà, on retrouve une région moins peuplée, mais on y trouve toujours des planètes naines, comme Éris ou Sedna, et des objets plus petits. Seul deux objets de la ceinture de Kuiper ont été explorés actuellement, car comme la ceinture de Kuiper est très éloignée, il faut beaucoup de carburant et construire une sonde spatiale capable de s'y rendre coûte donc très cher, et il faut beaucoup de temps pour l'atteindre. La sonde New Horizons à pris 12 ans pour atteindre Pluton.

Le 1er janvier 2019, New Horizons a survolé un petit corps céleste, 2014 MU69, surnommé « Ultima Thulé ». Cet astéroïde gelé à une forme très étrange, il ressemble à deux astéroïdes collés ensemble, chose que les scientifiques ont encore du mal à expliquer autrement qu'avec un éventuel satellite naturel que l'on ne retrouve pas encore dans les données envoyées par la sonde. Il y a aussi des sortes de rides à sa surface, un peu comme si des pierres avaient rouler dessus en laissant des traces, on ne sais toujours pas l'expliquer.

Au-delà de la ceinture de Kuiper[modifier | modifier le wikicode]

Plus un objet est éloigné du soleil, plus il est difficile à détecter car il est moins éclairé, et difficile à observer à cause de la distance qui oblige à "zoomer" très fortement, ce qui rend d'autant plus flous la vision et les clichés.

À environ 55 unités astronomiques du soleil, on remarque cependant que le nombre d'objets diminue brutalement, on appelle cette zone la "falaise de Kuiper". Cette zone marquerait ainsi la limite extérieure de la ceinture. Cependant, au-delà, l'espace n'est pas vide, d'autres objets existent dans cette région lointaine que l'on appelle le "disque épars", y compris des planètes naines, dont Éris qui fait environ la même taille que Pluton, et Sedna. Éris se situe actuellement à environ 95 unités astronomiques du soleil, mais son orbite la ramènera dans la ceinture de Kuiper dans quelques centaines d'années avant de repartir à nouveau. Sedna, elle, fait partie d'une autre catégorie d'objets : les objets détachés. Actuellement située à 85 unités astronomiques du soleil, Sedna passera à 76 unités astronomiques vers 2080, puis partira jusqu'à une distance de 950 unités astronomiques du soleil, 10 fois plus loin qu'Éris.

On connaît des objets plus petits qui vont encore plus loin, jusqu'à 3000 UA. Au-delà, aux alentours de 20 000 UA se trouve le Nuage de Oort, constitué de milliards de comètes. On ne l'a jamais observé car il est trop loin, mais son existence est quasi-certaine, car certaines comètes viennent de distances très éloignées. On ne sait pas où il s'arrête, mais le Nuage de Oort pourrait aller jusqu'à 100 000 UA, soit plus d'une année-lumière (distance parcourue par la lumière en une année), ce qui donne une idée de la grandeur de l'univers.

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