À la rencontre de nos planètes naines

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Découvre les planètes naines de notre système solaire

Les planètes naines

Comme leur nom le suggère, les planètes naines sont plus petites que les vraies planètes de notre système solaire. En fait, elles sont toutes plus petites que notre Lune! La taille n’est pas la seule chose qui définit les planètes naines. En 2006, l’Union astronomique internationale (UAI) a défini les caractéristiques d’une planète naine comme suit :

  • être en orbite autour du Soleil;
  • ne pas être un satellite d’une autre planète;
  • avoir une forme essentiellement ronde en raison de sa propre gravité;
  • ne pas avoir nettoyé la zone avoisinante de son orbite des plus petits objets.

Le dernier point signifie qu’une planète naine peut avoir des astéroïdes et des météoroïdes dans sa trajectoire orbitale. Ces choses sont présentes autour des planètes naines parce qu’elles exercent une gravité moins forte en raison de leur petite taille. Les vraies planètes n’ont aucun de ces objets dans leur trajectoire orbitale.

Selon cette définition, le système solaire possède cinq planètes naines connues. Il s’agit de Cérès, Pluton-Charon, Hauméa, Makémaké, et Éris. Cérès est la seule qui se situe dans la ceinture principale d’astéroïdes entre Mars et Jupiter. Les quatre autres planètes naines sont situées dans la ceinture de Kuiper, raison pour laquelle elles sont aussi appelées plutoïdes.

Les cinq planètes naines
Les planètes naines. De gauche à droite : Pluton-Charon, Éris, Hauméa, Makémaké et Cérès (Parlons sciences utilise des images de Gwengoat via iStockphoto and NASA).

Pluto-Charon

Avant 2006, Pluton était considérée comme l’une des neuf planètes de notre système solaire. Quand les astronomes ont commencé à découvrir des objets encore plus gros dans le nuage d’Oort, ils et elles se sont demandé si Pluton était une vraie planète. En 2003, quand Éris a été découverte, les astronomes ont débattu sur ce qui constitue une vraie planète. Ils et elles ont même considéré ajouter plus de planètes à notre système solaire. Mais quand les astronomes ont créé la nouvelle classe des « planètes naines », Pluton ne fut plus considérée comme une vraie planète.

Pluton, planète naine et sa lune, Charon
Pluton (en bas à droite) et Charon (en haut à gauche) (Source: NASA).

Pluton prend 90 530 jours terrestres, soit plus de 248 années, pour faire le tour du Soleil. Elle se situe à 39 unités astronomiques du Soleil. Une unité astronomique représente la distance moyenne entre la Terre et le Soleil.

L’orbite de Pluton et des autres planètes du système solaire
L’orbite de Pluton et des autres planètes du système solaire (Source : NASA).

Non seulement Pluton est-elle très éloignée, elle est aussi différente des huit autres planètes sur plusieurs points. Elle a une orbite de forme ovale qui est plutôt inclinée comparativement aux orbites des autres planètes. Une des extrémités de l’orbite de Pluton se rapproche même davantage du Soleil que l’orbite de Neptune. De plus, Pluton et sa lune Charon orbitent l’une autour de l’autre, formant ainsi un système binaire. Un système binaire est constitué de deux objets dans l’espace qui sont si rapprochés que leurs gravités les font tourner autour d’un centre de masse commun. Les systèmes binaires sont le plus souvent composés d’étoiles, mais ils peuvent aussi être composés de planètes, de galaxies ou d’astéroïdes. 

Le savais-tu?

Pluton possède au moins cinq lunes. Charon est la plus grosse. C’est le plus gros satellite par rapport à sa planète dans notre système solaire.

Pluton est composée de plus de matériaux glacés, ce qu’on retrouve dans les comètes, que de roche et de minerai de fer, ce qu’on retrouve dans les planètes internes. Et même si sa taille est égale à environ les deux tiers de celle de la Lune de la Terre, sa densité égale environ un sixième.

Le savais-tu?

Une fille de 11 ans, Venetia Burney, a nommé Pluton!

Les 4 autres principales planètes naines

Cérès

À une époque, Cérès était considérée comme le plus gros astéroïde dans la ceinture principale d’astéroïdes. La ceinture principale d’astéroïdes se situe entre Mars et Jupiter. Mais en 2006, elle est devenue une planète naine, tout comme Pluton. Son diamètre est d’environ 1000 km. Et sa masse représente environ un tiers de la masse totale de tous les corps dans la ceinture principale d’astéroïdes.

Cérès planète naine
Cérès en couleurs(Source: NASA).

À cause de son emplacement, Cérès a été la première planète naine à être visitée par une sonde spatiale, Dawn. Les scientifiques décrivent Cérès comme une planète embryonnaire. Cela signifie qu’elle a commencé à se développer comme une vraie planète, mais qu’elle n’est jamais devenue une planète complètement formée. Cela est dû à la force de la gravité de la planète Jupiter avoisinante.  

Le savais-tu?

Cérès pourrait avoir une sœur! Les astronomes débattent encore du sujet, à savoir si Hygiea, aussi appelée Hygée, devrait devenir la deuxième planète naine dans la ceinture principale d’astéroïdes.

Hauméa

Hauméa est la seule planète naine officielle qui n’a pas une forme sphérique. Cette planète naine elliptique est deux fois plus longue (environ 2000 km) que large (environ 1000 km). Elle possède deux petites lunes et se déplace sur une trajectoire non régulière entre 5,1 et 7,7 milliards km du Soleil. Elle est plus près du Soleil que Pluton pendant plusieurs décennies au cours de son orbite, qui dure 228 années terrestres. Chaque jour n’y dure que quatre heures, ce qui en fait l’un des corps qui tournent le plus rapidement dans notre système solaire. Certains et certaines astronomes pensent que sa rotation rapide pourrait expliquer sa forme ovale.

Modèle 3D de Hauméa (Source: NASA).

Le savais-tu?

Parce que Pluton et Cérès ont été découvertes avant 2006, elles ont été nommées d’après des dieux romains. Mais toutes les autres planètes naines sont nommées d’après des divinités polynésiennes.

Modèle 3D de Makémaké (Source: NASA).

Makémaké a été découverte en 2005 par l’astronome américain Mike Brown et son équipe. Cette équipe a aussi découvert Hauméa et Éris au cours de la même année. Après Pluton, il s’agit du plus gros objet dans la ceinture de Kuiper. Tout comme celle de Hauméa, l’orbite de Makémaké de 5,8 à 7,9 milliards km l’amène parfois à l’intérieur de la trajectoire de Pluton.

Le savais-tu?

Makémaké était le créateur de l’humanité selon les Rapanuis, le peuple autochtone de l’Île de Pâques.

Éris

 

Éris est l’objet majeur officiel le plus éloigné dans notre système solaire. Éris est l’une des planètes naines connues les plus grosses dans notre système solaire. Elle fait environ la même taille que Pluton. 

Éris possède aussi l’orbite la plus irrégulière. Elle s’éloigne jusqu’à 14,6 milliards km du Soleil, et s’en rapproche jusqu’à 5,7 milliards km, soit à l’intérieur de l’orbite de 3 autres planètes naines. Une année sur Éris dure 561 années terrestres.

 

Modèle 3D D'Éris (Source: NASA).

Attends, ce n’est pas tout!

Les astronomes continuent de fouiller les coins reculés de notre système solaire à l’aide de télescopes sophistiqués. Un de ceux-ci est le télescope spatial James-Webb. Son lancement est prévu pour l’automne 2021. Ce télescope aidera les astronomes à chercher des objets au-delà de Neptune. On appelle ceux-ci des objets transneptuniens (OTN). Les astronomes estiment qu’il pourrait y avoir plus de 70 000 OTN. De nombreux OTN ont un diamètre d’au moins 100 km. Cela signifie qu’ils seront probablement classés comme des planètes naines. Comme tu peux le voir sur le diagramme ci-dessous, certains de ces objets, comme Orcus et Quaoar, ont même des lunes.

10 plus grands objets transneptuniens
Les dix plus gros objets transneptuniens (Lexicon (Commons 3.0), Exoplanet Expert (Commons 4.0), SpaceDude777 [CC-BY-SA 3.0] via Wikimedia Commons).

Finalement, Sedna est l’un des objets connus les plus éloignés dans le système solaire. On croit qu’elle fait environ la même taille que Pluton. Elle est environ 31 fois plus éloignée du Soleil que l’est Neptune. Sedna complète une orbite environ tous les 11 400 ans.

Orbite de Sedna
L’orbite de Sedna comparativement aux orbites des planètes (Source : NASA Jet Propulsion Laboratory).

Découvrirons-nous plus d’objets qui pourraient être des planètes naines au fur et à mesure que nous continuons notre exploration? C’est fort probable!

 

En savoir plus

Top 5 sur les planètes naines (2016)
Cette vidéo (2 min 39 s) de TFO présente 5 faits intéressants sur les planètes naines du système solaire.

Pluton et les 7 000 naines !
(2015)Cette vidéo (4 min 25 s) De Nat Geo France présente l’histoire de Pluton lorsqu'elle perdit son titre de planète.

Les planètes naines
Cette page de l’Agence spatiale canadienne présente de l’information sur les planètes naines.

Références

Betz, E. (2020, Feb. 3). These dwarf planets are just as strange as Pluto. Astronomy.

Canadian Space Agency. (2020). Dwarf planets.

NASA. (n.d.). All About Pluto

NASA. (n.d.). Ceres

NASA. (n.d.). Pluto.

NASA. (n.d.). Makemake.

NASA. (n.d.). Haumea.

NASA. (n.d.). Eris.

Stanley, S. (2020, Oct. 25). Charon, the Binary Companion of Pluto. The Great Courses Daily.