Ceinture de Kuiper : la frontière du système solaire
Le 30 août 1992, le premier corps de la ceinture de Kuiper (après Pluton et Charon) a été découvert. On l’a nommé 1992 QB1. Depuis lors, des milliers de corps similaires ont été découverts dans la ceinture de Kuiper. Découvrez cette région éloignée du système solaire et les mystères qu’elle peut cacher. Même si vous ne pouvez pas voir les objets de la Ceinture de Kuiper à l’œil nu, vous pouvez en suivre certains, comme Éris ou Hauméa — utilisez l’app Sky Tonight pour découvrir instantanément leur position actuelle dans le ciel.
Contenu
- Qu’est-ce que la ceinture de Kuiper ?
- Qui a découvert la ceinture de Kuiper ?
- Comment la ceinture de Kuiper s’est-elle formée ?
- Objets de la ceinture de Kuiper
- La ceinture de Kuiper et la planète Neuf
- Quelle sonde spatiale a visité la ceinture de Kuiper ?
- FAQ
- Qu’est-ce que la Ceinture de Kuiper : résumé
Qu’est-ce que la ceinture de Kuiper ?
La ceinture de Kuiper est une région du système solaire en forme de disque située au-delà de l’orbite de Neptune. Elle se déploie à une distance d’environ 30 à 55 unités astronomiques du Soleil. La ceinture de Kuiper contient des millions de corps glacés qui seraient des vestiges de la formation du système solaire. Malgré l’immense taille de la ceinture, la masse totale de tous ses objets équivaut à quelques pourcents de la masse de la Terre (environ 1 à 10 %, selon les estimations actuelles).
Qui a découvert la ceinture de Kuiper ?
La Ceinture de Kuiper est parfois appelée Ceinture de Kuiper-Edgeworth, en hommage aux astronomes Gerard Kuiper et Kenneth Edgeworth. Aucun des deux n’a découvert cette région, mais ils ont chacun prédit son existence, indépendamment, plusieurs décennies avant son observation.
Les idées concernant un disque d’objets glacés au-delà de Neptune remontent à la première moitié du 20e siècle. Depuis la découverte de Pluton en 1930, les scientifiques ont spéculé sur la présence d’autres corps célestes à proximité. En 1943, l’astronome irlandais Kenneth Edgeworth a suggéré que la région extérieure du système solaire était occupée par un grand nombre de corps relativement petits. Ce fut sa seule contribution à la découverte de la ceinture de Kuiper. Puis, en 1951, l’astronome néerlandais Gerard Kuiper a émis une hypothèse similaire concernant une ceinture de petits corps au-delà de Neptune. Mais voici un fait amusant pour vous : Kuiper pensait que la ceinture n’existait plus. On pensait que l’influence gravitationnelle des planètes externes (y compris Pluton) avait dispersé les objets de la ceinture vers le Nuage de Oort. Ainsi, ironiquement, Gerard Kuiper a proposé l’absence de la ceinture de Kuiper, et non son existence.
Des spéculations sur cette région hypothétique se sont poursuivies pendant des décennies. Ce n’est qu’en 1992, après cinq ans de recherche, que les astronomes David Jewitt et Jane Luu ont finalement découvert le premier corps de la ceinture de Kuiper – 1992 QB1 (plus tard nommé 15760 Albion). Six mois plus tard, ils ont trouvé le deuxième objet — 1993 FW. La région aurait peut-être dû s’appeler la Ceinture Jewitt-Luu ? Au moins, ces deux astronomes croyaient en l’existence de la ceinture.
Comment la ceinture de Kuiper s’est-elle formée ?
Il y a environ 4,6 milliards d’années, le système solaire s’est formé à partir d’un nuage de gaz et de poussières appelé la nébuleuse solaire. La plupart des matériaux de la nébuleuse ont fusionné pour former le Soleil et les planètes, tandis qu’une partie est restée sous la forme de petits corps célestes.
Les corps de la ceinture de Kuiper sont de tels restes de la formation du système solaire. Tout comme la ceinture d’astéroïdes entre Mars et Jupiter, la ceinture de Kuiper aurait pu devenir une planète sans la présence d’une autre planète géante à proximité. L’immense gravité de Neptune a tellement perturbé la région que les petits fragments de roche et de glace n’ont plus pu fusionner pour former un corps de la taille d’une planète.
Objets de la ceinture de Kuiper
Les corps célestes qui peuplent la ceinture de Kuiper sont appelés corps de la ceinture de Kuiper (KBOs) ou objets trans-neptuniens (TNOs). Selon la NASA, plus de 2 000 KBO sont actuellement connus des astronomes.
Contrairement aux astéroïdes de la ceinture principale d’astéroïdes, composés principalement de roche et de métal, la plupart des KBO sont des corps glacés composés de méthane, d’ammoniac et d’eau congelés. Ils peuvent également présenter une large gamme de couleurs – du rouge au bleu en passant par le blanc.
Les astronomes classent les objets de la Ceinture de Kuiper en plusieurs groupes : classiques (avec des orbites presque circulaires), résonants (piégés dans des résonances orbitales avec Neptune, comme Pluton) et dispersés, dont les orbites très allongées s’étendent sur des centaines d’unités astronomiques.
La taille des KBOs varie de gros blocs rocheux à plus de 2 300 km de diamètre. Les plus grands KBOs sont quatre planètes naines : Pluton (2 376 km), Eris (2 326 km), Makemake (1 430 km) et Haumea (1 632 km). La ceinture de Kuiper contient également plusieurs planètes naines candidates – parmi elles, Orcus, Quaoar, Gonggong, et Sedna.
Les quatre planètes naines, plus Gongong et Quaoar ont des lunes en orbite autour d’elles. Haumea a même un anneau ! La ceinture de Kuiper contient également de nombreuses binaires, c’est-à-dire deux corps qui orbitent autour d’un centre de masse commun. L’exemple le plus remarquable de KBO binaire est la binaire Pluton-Charon.
On pense également que la ceinture de Kuiper est une source de comètes. Certains objets de la Ceinture de Kuiper peuvent être perturbés gravitationnellement par Neptune et envoyés vers le Soleil, où ils deviennent des comètes à courte période. Contrairement au nuage de Oort, d’où proviennent la plupart des comètes à longue période, la ceinture de Kuiper produit des comètes à courte période**, qui mettent moins de 200 ans à tourner autour du Soleil.
La ceinture de Kuiper et la planète Neuf
L’étude des corps de la ceinture de Kuiper a conduit à une nouvelle hypothèse passionnante. Les astronomes Konstantin Batygin et Mike Brown ont observé plusieurs KBO et ont remarqué un regroupement particulier de leurs orbites. En 2016, les scientifiques ont présenté leur théorie : les orbites uniques des objets pourraient s’expliquer par l’influence gravitationnelle d’une planète inconnue située bien au-delà de Pluton ! L’hypothétique monde de la taille de Neptune a été surnommé Planète 9. Il pourrait avoir une masse de cinq à dix fois celle de la Terre et une période orbitale d’environ 10 000 années terrestres. La mystérieuse planète n’a pas encore été découverte, mais les astronomes n’abandonnent pas et poursuivent leurs recherches.
Quelle sonde spatiale a visité la ceinture de Kuiper ?
La seule sonde spatiale qui a étudié de près les corps de la ceinture de Kuiper est la sonde New Horizons de la NASA. Elle a été lancée en 2006 et a survolé Pluton en 2015. Le 1er janvier 2019, la sonde New Horizons s’est approchée d’un autre objet de la Ceinture de Kuiper nommé Arrokoth, devenu le corps le plus lointain du Système solaire jamais visité par un vaisseau spatial. Actuellement, l’équipe de la mission essaie de trouver un objet approprié pour que New Horizons puisse effectuer un autre survol.
Malheureusement, aucune mission vers la ceinture de Kuiper n’est prévue pour le moment. Néanmoins, les scientifiques ont envisagé la possibilité d’envoyer des sondes vers d’autres KBO comme Makemake et Haumea dans le futur.
FAQ
Quel est le plus gros corps de la ceinture de Kuiper ?
Le plus gros corps de la ceinture de Kuiper est la planète naine Pluton, qui a un diamètre de 2 376 km. Elle est suivie par une autre planète naine, Eris, dont le diamètre est de 2 326 km.
Combien de planètes y a-t-il dans la ceinture de Kuiper ?
En raison de l’influence gravitationnelle de Neptune, il n’y a pas de planètes dans la ceinture de Kuiper. Cependant, la ceinture contient quatre des cinq planètes naines officiellement reconnues : Pluton, Eris, Makemake et Haumea. La cinquième planète naine — Cérès — est située dans la ceinture d’astéroïdes entre Mars et Jupiter.
Combien de temps faudrait-il pour atteindre la ceinture de Kuiper ?
New Horizons de la NASA — le seul vaisseau spatial à avoir visité la ceinture de Kuiper — a mis neuf ans et demi pour atteindre Pluton. La sonde spatiale se déplaçait à une vitesse de 58 580 km/h et a parcouru une distance d’environ 5 milliards de km. Il convient de noter qu’au moment de son lancement en 2006, New Horizons était le vaisseau spatial le plus rapide jamais construit.
Quelle est la différence entre le nuage de Oort et la ceinture de Kuiper ?
Tout comme la Ceinture de Kuiper, le Nuage de Oort contiendrait des billions de petits objets glacés, selon les modèles théoriques et les statistiques de comètes. Au cours de milliards d’années, certains objets dispersés de la Ceinture de Kuiper auraient pu être éjectés bien plus loin du Soleil, peuplant ainsi le lointain Nuage de Oort. Cependant, c’est une région beaucoup plus éloignée que la ceinture de Kuiper — il faudrait environ 300 ans à un vaisseau spatial pour atteindre sa limite intérieure. De plus, il ne s’agit pas d’un disque mais d’une coque sphérique géante qui entoure l’ensemble du système solaire, notamment la ceinture de Kuiper. Le nuage de Oort pourrait contenir des trillions d’objets et on pense qu’il est la source de la plupart des comètes à longue période.
Qu’est-ce que la Ceinture de Kuiper : résumé
La Ceinture de Kuiper est un vaste anneau de petits corps glacés au-delà de l’orbite de Neptune. Elle abrite Pluton et plusieurs autres planètes naines. Ironiquement, elle porte le nom d’un astronome qui avait prédit son inexistence. L’étude des objets de la Ceinture de Kuiper a non seulement conduit à l’hypothèse de la Neuvième Planète, mais continue de transformer notre compréhension de la formation du Système solaire externe. Les futurs observatoires, tels que le Télescope Vera Rubin, pourraient bientôt révéler des milliers de nouveaux mondes cachés. Pendant que les astronomes recherchent de nouveaux objets lointains, vous pouvez explorer ceux déjà connus grâce à Sky Tonight — une application d’observation du ciel qui vous permet de repérer les objets célestes au-dessus de vous.
