La planète naine Pluton ♇
Pluton est la plus grosse planète naine connue du système solaire et la deuxième la plus massive après Eris.
Pluton est une planète naine rocheuse que l'on commence à peine à explorer depuis le passage de la sonde New Horizon en juillet 2015 qui nous a permis d'avoir, pour la première fois de l'histoire, des images nettes et détaillées de sa surface ainsi que de celle de son plus gros satellite, Charon.
Avec une atmosphère très ténue et épisodique, sa surface présente une grande variété de terrains et relativement peu de cratères d'impact. On y voit des montagnes et des canyons, des plateaux rocheux aux reliefs plus arrondis, des zones planes et relativement uniformes ainsi que des zones très claires contrastant avec des zones très sombres.
Pluton est presque 6 fois plus petite et 200 fois moins massive que la Terre ; son diamètre représente plus ou moins les 2/3 du diamètre de notre Lune.
Pluton possède 5 satellites naturels dont le plus important, Charon, est très gros par rapport à Pluton à tel point que l'on parle parfois de système double Pluton-Charon.
Pluton est invisible à l'œil nu depuis la Terre. Elle n'a été découverte qu'en 1930 mais son éloignement et sa petite taille ont toujours empêché les observations détaillées c'est pourquoi on ne connaît pour l'instant que très peu de choses sur cet objet lointain.
Pluton est le dieu des enfers dans la mythologie romaine.
Le symbole astronomique de Pluton est ♇ et son nom officiel est (134340) Pluton.
Caractéristiques de Pluton
- Type d'objet :
- Planète naine, Plutoïde, Plutino, Transneptunien, Objet de la ceinture de Kuiper
- Découverte :
- Clyde W, Tombaugh le 23 janvier 1914 - Epoque moderne
- - Orbite -
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- Localisation :
- Ceinture de Kuiper
- Demi grand-axe Le demi grand-axe d'une ellipse est le plus long diamètre :
- 5915,8 millions de km (39,4387 UA Unité Astronomique : distance entre le Soleil et la Terre soit 1 UA = 150 millions de km)
- Périhélie Distance minimum au Soleil :
- 4436,824613 millions de km (29,5788 UA Unité Astronomique : distance entre le Soleil et la Terre soit 1 UA = 150 millions de km)
- Aphélie Distance maximum au Soleil :
- 7375,927931 millions de km (49,1729 UA Unité Astronomique : distance entre le Soleil et la Terre soit 1 UA = 150 millions de km)
- Distance orbitale moyenne :
- 5906,4 millions de km (39,3763 UA Unité Astronomique : distance entre le Soleil et la Terre soit 1 UA = 150 millions de km)
- Excentricité de l'orbite Plus la valeur est proche de 0, plus l'orbite est circulaire :
- 0,25
- Inclinaison de l'orbite Inclinaison du plan de l'orbite sur l'écliptique, L'écliptique est l’intersection de la sphère céleste avec le plan écliptique (plan géométrique contenant l’orbite de la Terre autour du Soleil) :
- 17,089 °
- Période de révolution Un tour complet autour du Soleil :
- 90487,2769 jours - 247 ans -6 mois -16 j -7 h -12 min -30 s
- Vitesse orbitale :
- 4,74 km/s
- - Rotation -
- ----------
- Période de rotation :
- Inclinaison axiale :
- 122,52 °
- - En chiffre -
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- Diamètre équatorial :
- 2 370 km - 0,36 (Terre=1)
- Aplatissement :
- 0
- Volume :
- 0,007 (Terre=1)
- Masse Par rapport à la Terre :
- 0,0021 (Terre=1) - 1/1560000000 (Soleil=1)
- Densité :
- 2,05 g/cm3 - 0,31 (Terre=1) - 1,73 (Eau=1)
- Gravité à l'équateur :
- 0,655 (Terre=1)
- Vitesse de libération :
- 4 680 km/h - 1 300 m/s
- Plage topographique :
- de mètres à 3 500 mètres
- Température de surface :
- -223 ° C (de -213 ° C à -238 ° C)
- Atmosphère :
- Azote 90 %, Monoxyde de carbone 9 %, Méthane 1 %
- Moment magnétique Intensité du champs magnétique :
- (Terre=1)
- - Observation -
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- Diamètre apparent Diamètre apparent équatorial au plus loin et au plus près de la Terre :
- de 0 " à 0,1 "
- Magnitude apparente Mesure de l'irradiance d'un objet céleste observé depuis la Terre :
- Magnitude à 1 UA Unité Astronomique : 150 000 000 km = 1 UA : 16,8
- Magnitude absolue :
- -0,7
- Albédo Fraction de lumière réfléchie par un objet :
- Géométrique Indique le rapport entre l'intensité lumineuse réfléchie vers l'observateur et celle reçue par l'objet lorsque le Soleil, l'observateur et l'objet sont alignés, Indique la proportion de lumière réfléchie par rapport à celle théoriquement réfléchie par un disque blanc parfaitement diffusant, : 0,6 - Bond Indique le rapport entre la totalité de l'énergie radiante réfléchie par un astre dans toutes les directions et l'énergie radiante qu'il reçoit : 0,5
- - Satellites -
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- Nombre de satellites :
- 5
Caractéristiques physiques de la planète naine Pluton ♇
Voici une vue de la planète naine Pluton. A l'heure actuelle, c'est la vue la plus détaillée dont on dispose.
Sur cette image en fausse couleur, on peut voir différents types de terrains et une grande variété de couleurs. Cette diversité est une surprise car l'on s'attendait plutôt à voir un objet plus similaire à Mercure c'est à dire sa atmosphère et avec un sol très cratérisé recouvert de méthane gelé. Or, même si l'on peut tout de même voir des cratères et de vastes zones recouvertes de méthane, d'azote et de monoxyde de carbone gelé, on a aussi découvert que Pluton avait une surface plutôt jeune avec des chaines de montagnes pouvant atteindre les 3500 mètres aux pentes abruptes et aux sommets et crêtes acérés et des plateaux rocheux aux reliefs plus émoussés.
La partie en forme de Coeur est nommée Tombaugh Region du nom du découvreur de la planète Pluton : Clyde W, Tombaugh.
Plus au sud du "cœur de Pluton", on observe une zone sombre et apparemment plus ancienne avec de nombreux cratères. Cette zone est recouverte de dépôts de glace plus récent que celle du coeur.
Rotation de la planète Pluton
La période de rotation de Pluton a été évaluée en 1955 après que l'on ai observé des variations de luminosité périodiques. On estime la période de rotation de Pluton à -6,387 jours (rotation rétrograde).
Pluton a une inclinaison de son axe de rotation sur son plan orbital de 122,52 °, c’est une inclinaison très prononcée et inhabituelle dans le système solaire. En conséquence, comme pour Uranus, Pluton expose tour à tour ses pôles au Soleil puis sa zone équatoriale car cette inclinaison le fait en quelque sorte rouler sur son orbite, comme un ballon, comme le fait aussi Uranus.
Pluton est en rotation synchrone avec Charon, son plus gros satellite, ce qui signifie que ce sont toujours les mêmes côtés de Pluton et de Charon qui se font face.
Du fait de la relative grande taille de Charon par rapport à Pluton, le centre de rotation de Pluton et de Charon (le barycentre) se trouve entre les deux, on pourrait donc parler de système double de planète car Pluton et Charon se tournent autour l'un et l'autre et aucun ne tourne vraiment autour de l'autre. Toutefois, la masse de Charon n'est que de 11,6% de celle de Pluton et officiellement Pluton est la planète et Charon l'un de ses satellites.
Paramètres orbitaux de Pluton
Révolution de la planète Pluton
Pluton tourne autour du Soleil en environ 90487,2769 jours (247 ans -6 mois -16 jours -7 heures -12 minutes -30 secondes jours.
Sa distance au Soleil varie de 4436,824613 millions de kilomètres à 7375,927931 millions de kilomètres soit d’environ 29,58 UA Unité Astronomique : distance entre le Soleil et la Terre soit 1 UA = 150 millions de km à 49,17 UA Unité Astronomique : distance entre le Soleil et la Terre soit 1 UA = 150 millions de km.
Inclinaison de l'orbite de Pluton
L’orbite de Pluton est inclinée de 17,089 ° par rapport à l'équateur solaire ce qui est très élevé en comparaison des autres planètes mais ce qui est courant pour des objets aussi lointains et les planètes naines en général.
Excentricité de l'orbite de Pluton
L'excentricité élevé de l'orbite de Pluton (0,25 ) l'amène à croiser l'orbite d'autres objet comme des astéroïdes mais il arrive aussi parfois que Pluton entre dans l'orbite de Neptune la plaçant plus près du Soleil que Neptune.
Orbite approximative de Pluton le 27-06-2015. Jaune / bleu indique si l'orbite de (134340) Pluto est au-dessus ou au-dessous du plan de l'écliptique, respectivement. Les couleur uniques montrent les orbites des planètes de Mercure à Neptune. La ligne grise montre la ligne des apsides reliant les points de aphélie le long du grand axe de l'orbite de (134340) Pluto.
Structure interne de Pluton
| Nom | Epaisseur (km) | Distance (km) |
|---|---|---|
| Noyau | 880 | 880 |
| Manteau | 240 | 1 120 |
| Croûte | 65 | 1 180 |
| Surface | 1 | 1 184 |
| Atmosphère | 1 | 1 185 |
La structure interne de Pluton est à l'heure actuelle encore inconnue. Toutefois, les premières images montrent une activité géologiques pouvant laisser penser que Pluton pourrait avoir un noyau dense entouré d’une épaisse couche de glace formant de grandes plaques en mouvement, ce qui laisserait ouverte la possibilité de l’existence d’un océan liquide sous cette glace.
La mission New Horizon apportera peut-être d'autres indices mais en attendant nous ne pouvons que faire des suppositions. nous pensons que Pluton est un corps composé principalement de roche, de glaces de méthane, d'azote, de glace carbonique (monoxyde de carbone) et de glace d'eau.
En supposant que Pluton est bien un corps différencier, il pourrait donc y avoir :
- Un noyau rocheux dense.
- Un manteau de glace d'eau peut-être partiellement liquide.
- Une croûte d'azote, de méthane et de monoxyde de carbone gelée.
Composition interne de la planète Pluton
Le noyau rocheux de Pluton représenterait 60% de la masse de la planète naine soit dans les 880 kilomètres.
Le noyau serait recouvert d'un manteau de méthane gelé d'environ 240 kilomètres d’épaisseur.
Une croûte d’une épaisseur de 65 kilomètres recouvrirait le manteau.
La densité moyenne est de 2,05 g/cm3 (5 514 kg/m3 pour la Terre).
Atmosphère de la planète Pluton
Pluton possède une atmosphère extrêmement ténue et peu dense. La distance au Soleil fait qu'il fait très froid à la surface de Pluton et la faible gravité ne permettent pas de maintenir une atmosphère significative.
La mission New Horizon a mis en évidence le fait que la faible atmosphère de Pluton s'échappe dans l'espace au rythme de 500 tonnes/heure du fait de la très faible pesanteur de Pluton. L'image ci-contre montre des vapeurs s’élevant jusqu’à 130 kilomètres au-dessus de la surface. IL semblerait y avoir 2 couches distinctes, la première ferait environ 80 kilomètres d’épaisseur et la seconde dans les 50 kilomètres.
On ne détecte que quelques traces infimes d'Azote (90 %), de Monoxyde de carbone (9 %) et des traces d'autres gaz tels que le méthane.
Cette atmosphère serait périodique en fonction de la distance de Pluton au Soleil et en fonction des zones exposées au Soleil qui, lorsqu’elles sont recouverte d'azote gelée pourrait se sublimer et s'échapper pour partie dans l'espace et pour le reste se recondenser à d'autres endroits de Pluton. De ce fait, la pression varie de 0,65 Pa à 2,4 Pa.
Températures à la surface de Pluton
La température moyenne à la surface de Pluton est de -223 ° C ce qui en fait une planète très froide.
L’amplitude des températures sur Pluton est faible, elle varie de -238 ° C à -213 ° C.
L'inclinaison de l'axe de rotation combinée à la très grande distance de Pluton au Soleil fait que Pluton expose pendant de longues périodes les mêmes zones au Soleil. Ceci semble provoquer des changement à la surface de Pluton qui, au vue des toutes premières observation, présente une surface relativement jeune par endroit, ce qui laisse supposer que Pluton connait des phases de réchauffement à sa surface suivant son orientation par rapport au Soleil.
Géologie de Pluton
Caractéristiques schématiques du relief
Au vu des premières photos envoyées depuis juillet 2015 par la sonde New Horizon, la surface de Pluton montre différents types de reliefs :
- des cratères issue d’impact météoritiques très anciens
- des régions très claires et d'autres très sombres
- des montagnes élevées aux crêtes et sommets bien marqués
- des plateaux rocheux élevés aux reliefs peu marqués
- des plaines très étendues relativement lisses et peu cratérisées avec des dépressions formants de grandes plaques
Structures géologiques remarquables
Des plaques de glace de méthane à la dérive
Les images révèlent de grandes plaques gelées de méthane, de monoxyde de carbone ou d'azote qui montrent de signes de mouvements très nets à la manière des glaciers terrestres.
