La troisième plus grande planète naine de notre système solaire a sa propre lune

Une nouvelle étude révèle que la troisième plus grande planète naine dans notre système solaire a sa propre lune. Les astronomes ont utilisé trois télescopes différents pour détecter et caractériser une lune en orbite autour de OR10 2007, connue de manière informelle sous le nom de « Snow White » (Blanche Neige).

Image d’entête : Ces deux images, obtenues par le télescope spatial Hubble de la NASA, révèlent une lune en orbite autour de la planète naine 2007 OR10. Chaque image montre le satellite dans une position orbitale différente autour de sa planète. (NASA/ ESA/ C. Kiss/ Stansberry (STScI))

Snow White est une planète naine de 1 530 kilomètres de diamètre dans la ceinture de Kuiper, l’anneau de corps glacé au-delà de Neptune. Sa nouvelle lune est assez grande, avec un diamètre estimé de 240 à 400 km selon les chercheurs dans leur nouvelle étude.

La plupart des grandes planètes naines de la ceinture de Kuiper, celles d’au moins 960 km de diamètre, sont maintenant connues pour héberger des lunes, dont la plupart ont probablement été engendrés par d’anciennes collisions. Par exemple, les astronomes pensent qu’un ancien impact géant a conduit à la formation du système à cinq lunes de Pluton.

Selon l’auteur Csaba Kiss, de l’Observatoire Konkoly à Budapest, en Hongrie :

La découverte de satellites autour de toutes les grandes planètes naines connues, à l’exception de Sedna, signifie qu’au moment où ces corps se sont formés il y a des milliards d’années, les collisions devaient être plus fréquentes, ce qui constitue une contrainte sur les modèles de formation. S’il y avait fréquemment des collisions, il était assez facile de former ces satellites.

Et selon le coauteur de l’étude, John Stansberry, du Space Telescope Science Institute à Baltimore :

Il doit y avoir une assez grande densité d’objets, et certains d’entre eux ont été des corps massifs qui perturbent les orbites de corps plus petits. Cette agitation gravitationnelle peut avoir poussé les corps hors de leurs orbites et augmenté leurs vitesses relatives, ce qui peut avoir entraîné des collisions.

De toutes les planètes naines connues dans notre système solaire, seules Pluton et Éris sont plus grandes. Snow white tourne autour du soleil dans une orbite distante, très excentrique, se rapprochant au plus près de notre étoile à 33 unités astronomiques (UA) et s’en éloignant de 101 UA. (Une UA est la distance moyenne terre-soleil, soit 150 millions de km.)

Les premiers indices de l’existence de la nouvelle lune proviennent du télescope spatial Kepler de la NASA, qui a constaté que Snow White prend environ 45 heures pour compléter une rotation. C’est beaucoup plus long que ce que ne réalisent les objets habituellement trouvés dans la ceinture de Kuiper, qui tendent à tourner une fois toutes les 24 heures ou moins, ont déclaré les chercheurs.

Ils estiment que cette lente rotation pourrait être causée par la force gravitationnelle de la lune. Ils ont ensuite consulté des images d’archives de Snow White photographié par le télescope spatial Hubble de la NASA et ils l’ont trouvé dans deux observations réalisées sur un an d’intervalle, à l’automne 2009 et à l’automne 2010 (image d’entête).

Les photos de Hubble n’ont pas fourni suffisamment d’informations pour que les membres de l’équipe de l’étude puissent calculer l’orbite de la nouvelle lune ou pour déterminer sa taille. Mais les astronomes ont pu obtenir une estimation du diamètre du satellite en étudiant les mesures effectuées dans l’ infrarouge lointain par l’Observatoire spatial Herschel de l’Agence spatiale européenne, qui a cessé d’opérer en 2013.

L’étude publiée dans The Astrophysical Journal Letters : Discovery of a Satellite of the Large Trans-Neptunian Object (225088) 2007 OR10 et présentée sur le site de la NASA : Hubble Spots Moon Around Third Largest Dwarf Planet.