Stephanie
Le ciel terrestre est éclairé par un unique satellite naturel, la Lune. Il en est ainsi depuis 4,5 milliards d’années et cela ne devrait, à priori, pas changer. Mais imaginons que notre Planète ait hérité de plusieurs lunes. Combien pourrions-nous en observer dans le ciel sans pour autant que les conditions orbitales de la Terre en soient modifiées ?
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[EN VIDÉO] Europe, une lune potentiellement habitable dans le Système solaire Europe est l’une des quatre lunes principales de Jupiter. Elle abrite un océan d’eau glacée, et les scientifiques estiment que de la vie pourrait s’y trouver.
Notre Système solaire compte huit planètes, ainsi que quelques planètes naines, comme Pluton ou Cérès. Mais nous oublions souvent de considérer qu’elles ne voyagent pas seules dans leur course continuelle autour du Soleil. La plupart sont en effet accompagnées par un ou plusieurs satellites naturels. Si les noms de certains de ces satellites sont désormais connus du grand public, comme Europe, Ganymède ou Titan, leur nombre est cependant bien plus important.
Notre Système solaire compte en effet plus de 200 lunes ! Quasiment toutes orbitent autour des quatre géantes gazeuses et seulement trois se retrouvent affiliées à des planètes rocheuses. Il s’agit de notre Lune et des deux satellites de Mars, Phobos et Deimos. Mercure et Vénus ne possèdent en effet aucun satellite naturel. Cette différence frappante entre les deux types de planètes n’aurait cependant rien d’anormale, la présence de lunes en orbite autour d’une planète étant étroitement associée aux mécanismes de sa formation et aux processus d’évolution de l’orbite. Des paramètres qui varient significativement entre les petites planètes rocheuses et les géantes gazeuses.
Plusieurs lunes autour de la Terre ? Une situation physiquement possible
Le cas de la Terre est cependant très intéressant, puisque notre Planète possède une unique lune, dont la taille est étonnamment imposante. Une caractéristique qui résulte de la naissance violente de notre satellite, à la suite de la collision entre la jeune Terre et une autre protoplanète du nom de Théia.
Mais notre Planète aurait-elle pu avoir plusieurs lunes ? C’est la question que se sont posée des chercheurs. Par des calculs et des modélisations numériques, l’équipe de scientifiques s’est intéressée plus précisément au nombre maximum de satellites naturels qui pourraient théoriquement orbiter autour de la Terre sans modifier les conditions actuelles de stabilité orbitale. Si ce type de recherche peut paraître farfelu, cela permet cependant de mieux comprendre les processus de formation planétaire en général mais également les équilibres gravitationnels des systèmes planétaires.
Les résultats, publiés dans la revue Earth and Planetary Astrophysics, montrent que le nombre maximum de lunes pouvant orbiter autour de la Terre dépend de leurs propres tailles. Notre ciel pourrait ainsi être éclairé, au choix, par sept ou huit lunes de la taille de Cérès, quatre ou cinq lunes de la taille de Pluton, ou encore trois, voire quatre lunes de la taille de notre Lune actuelle.
Des exolunes encore difficile à identifier
Impossible de faire plus sans modifier les conditions orbitales de la Terre et mettre ainsi en péril son évolution et notamment l’émergence de la vie. Cette étude donne ainsi une estimation du nombre limite de satellites capables d’orbiter autour d’une planète sans la déstabiliser.
Les résultats de cette étude pourraient ainsi permettre d’identifier plus facilement la présence de petites lunes orbitant autour d’exoplanètes rocheuses de la taille de la Terre. Car, si aujourd’hui le nombre d’exoplanètes découvertes ne cesse d’augmenter, seules deux exolunes ont pour l’instant été identifiées. Leur taille dépasse cependant celle de la Terre et les planètes autour desquelles elles orbitent sont du type Jupiter. Mais les scientifiques sont optimistes : les prochaines décennies devraient apporter leur lot de nouvelles exolunes de tailles plus réduites.
Pluton et sa lune Charon En haut et au second plan, une image de Pluton (1.185 km de rayon) en couleurs quasi réelles et au premier plan, à droite en bas, une image de sa principale lune Charon (607 km de rayon) en fausses couleurs prise par la sonde New Horizons le 14 juillet 2015. © Nasa/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute, CC0
Saturne et sa lune Dioné Dioné est une des lunes de Saturne découverte par Jean-Dominique Cassini en 1684. Elle a été photographiée de près par la sonde Cassini. © Nasa/JPL/Space Science Institute, CC0
Saturne et sa lune Japet Japet est le troisième plus grand satellite de Saturne. Japet est principalement connu pour sa coloration énigmatique, l’un de ses hémisphères étant particulièrement brillant tandis que l’autre est très sombre. Quelques explications ont cependant été proposées. © Nasa/JPL/Space Science Institute PD
Saturne et sa lune Pandore Avec ses 103 × 79 × 64 km, Pandore, une des lunes de Saturne, n’a été découverte qu’en 1980 sur des images de Voyager 1. On la voit ici sur une image de Cassini. © Nasa, CC0
Saturne et sa lune Rhéa Rhéa est le deuxième plus grand satellite de Saturne par la taille après Titan. Il est ici photographié par la sonde Cassini. © Nasa/JPL/Space Science Institute, CC0
Saturne et sa lune Titan Titan (5.151 km de diamètre) est le plus grand satellite de Saturne. On voit ici une image recomposée de la surface de Titan en infrarouge à travers son atmosphère vue par la sonde Cassini. © Nasa/JPL/University of Arizona/University of Idaho, CC0
Saturne et son satellite Hypérion Hypérion est un satellite mystérieux de Saturne dont le diamètre moyen est de 270 km. Sa rotation est chaotique. L’image a été prise par la sonde Cassini. © Nasa, CC0
Saturne et sa lune Thétys La Lune de Saturne, Thétys, apparaît au premier plan de ce montage de photos prises par la sonde Cassini. © Nasa/JPL/SSI/Gordan Ugarkovic CC by-sa 2.5
Mars et son satellite Déimos Une vue du satellite Déimos, de Mars, prise par la sonde Mars Reconnaissance Orbiter (MRO). © Nasa
Mars et son satellite Phobos Phobos est le plus grand des deux satellites de Mars et il en est le plus proche. Il est ici photographié avec une résolution de 7 mètres par pixel, par la caméra HRSC de la sonde Mars Express de l’ESA. © Banco de Imágenes Geológicas, CC by 2.0
Neptune et sa lune Triton Triton est le plus gros des quatorze satellites naturels de Neptune que l’on voit en haut à gauche sur ces images prises par la sonde Voyager 2 en 1989. Il y a des cryovolcans sur Triton. © Nasa/A. Tayfun Oner, CC0 ; Nasa/JPL, CC0
Jupiter et sa lune Callisto Callisto est l’une des principales lunes de Jupiter. On pense qu’elle possède un océan sous sa surface, elle va être étudiée de plus près par la sonde Juice. Elle a été photographiée ici par Galileo. © Nasa/JPL/ DLR (German Aerospace Center), CC0
Jupiter et sa lune Europe Europe est l’une des principales lunes de Jupiter. Elle est couverte d’un océan global sous une banquise dont l’épaisseur est au moins de quelques kilomètres. De la vie pourrait exister dans cet océan, aux abords de sources hydrothermales. L’image est ici réalisée à partir de photos prises par la sonde Galileo. © Nasa/JPL-Caltech/DLR, CC0
Jupiter et sa lune Io Io, la volcanique, possède de nombreux volcans actifs. On voit, ici, une image prise par la sonde Galileo. © Nasa/JPL/USGS, CC0
La Terre et la Lune Image de la Lune prise par la sonde LRO. © Nasa, CC0
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