La
ceinture de Kuiper et le nuage d’Oort
Les astronomes
savent depuis longtemps qu’il existe deux classes différentes de comètes.
D’abord les
comètes à courte période, inférieure à 200 ans, comme celle de Halley. Leur
trajectoire a pour propriété de se trouver dans le plan de l’écliptique comme
celle des planètes.
Ensuite, les
comètes à longue période, de plus de 200 ans, en particulier celles qui n’ont
été observées qu’une seule fois et dont on estime la période à plusieurs
millions d’années. Leurs orbites sont gigantesques et distribuées aléatoirement
dans le ciel, sans direction particulière.
Cette répartition
en deux groupes a conduit les astronomes à postuler l’existence de deux
réservoirs de comètes distincts : la ceinture de Kuiper et le nuage d’Oort, du
nom des deux astronomes qui les ont imaginés dans les années 1950, Gerard
Kuiper et Jan Oort.
Une photographie
d’un membre de la ceinture de Kuiper, appelé 28978 Ixion (ou 2001 KX76 à
l’époque de sa découverte), prise par le télescope de 2,2 mètres de l’ESO à La
Silla au Chili. Le diamètre du corps a été estimé à 650 kilomètres d’après des
observations du télescope Spitzer. Crédit : WFI/MPG/ESO
La ceinture de
Kuiper
Les comètes à
courte période proviennent de la ceinture de Kuiper, une région située dans le
plan du système solaire, au-delà de l’orbite de Neptune. Cette ceinture
commence probablement vers 30 unités astronomiques (la distance Terre-Soleil)
et s’étend jusqu’à des centaines d’unités astronomiques.
On estime qu’elle
contient plus de 200 millions de petits corps glacés susceptibles de devenir
des comètes. Certains astronomes pensent que Triton, Pluton et Charon sont des
objets de cette ceinture, qui se distinguent simplement par leur taille
exceptionnelle et leur orbite.
Ce sont les
perturbations gravitationnelles engendrées par les planètes géantes qui de
temps en temps modifient l’orbite d’un de ces corps et déclenchent un
changement de trajectoire vers le Soleil.
Le nuage d’Oort
Pour les comètes
à longue période, le réservoir est le nuage d’Oort. Celui-ci s’étend sur des
distances entre 30 000 et 100 000 unités astronomiques et doit contenir des
centaines de milliards d’objets.
Dans ces régions
éloignées, les noyaux de comètes se trouvent à une fraction non négligeable de
la distance qui nous sépare des étoiles les plus proches. Ces dernières vont
donc provoquer des perturbations gravitationnelles qui peuvent conduire un
corps du nuage d’Oort à se précipiter vers l’intérieur du système solaire.
Le nuage d’Oort
est probablement formé d’objets éjectés aux premières heures du système solaire
par des phénomènes comme la résonance avec les planètes géantes. Les corps
de la ceinture de Kuiper, par contre, se sont probablement formés sur place.
Des observations
assez récentes
Dans les années
1990, les progrès dans l’observation astronomique ont permis de photographier
les premiers corps de petite taille situés au-delà de Neptune et possédant des
orbites circulaires (ce qui les distingue des comètes habituelles).
Des images du
ciel obtenues avec de très longues poses ont ainsi commencé à révéler à partir
de 1992 des corps situés à plus de 30 unités astronomiques, la majorité avec un
diamètre de plusieurs centaines de kilomètres.
Ces observations
confirmèrent l’existence de la ceinture de Kuiper qui n’était jusqu’alors
qu’une hypothèse.
Les observations
depuis le sol ne pouvaient révéler que des objets suffisamment lumineux donc
massifs. C’est le télescope spatial Hubble qui en 1994 observa pour la première
fois des corps de dimension plus faible, d’à peine quelques kilomètres parfois.
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