Le MOMOSITE vous présente

" - Vous savez très bien qu'il n'y a rien du tout au-delà de l'orbite de Pluton" s'exclama le professeur !

LA CEINTURE DE KUIPER

Page mise à jour le 11/09/2016

 

L'union astronomique internationale recensait au 15/8/2014 :
1277 objets transneptuniens (autrement dit situés explicitement dans la ceinture de Kuiper)
- auquel il faut ajouter 401 objets épars et centaures

La ceinture de Kuiper est la seconde ceinture d'astéroïdes de notre système. Il est maintenant établi qu'elle commence à l'unité astronomique 30, c'est à dire après l'orbite de Neptune. Et s'étendrait jusqu'à l'U.A 100. Elle contient des petits et moyens corps glacés. 

On estime le nombre d'objets ayant un diamètre supérieur à 100 km à plus de 100 000. Autrement dit la ceinture de Kuiper serait 1000 fois plus peuplée que la ceinture trans-martienne... Il est aussi probable que cet endroit du système solaire soit le réservoir des comètes à courtes périodes.

Cette ceinture prévue par la théorie en raison d'anomalies inexpliquées dans les comportement orbitaux de Neptune et d'Uranus, connut sa première observation en 1992 avec l'objet de Kuiper (15760) 1992 QB1. On en trouva rapidement une cinquantaine d'autres puis les découvertes s'accélérèrent...

Après avoir découvert des objets modestes on a trouvé de plus en plus gros, jusqu' à ce que fin 2000 on découvre un corps de 900 km (donc équivalent à CERES) que l'on a baptisé Varuna, puis fin 2001 un objet de 1200 km (plus grand que Charon) que l'on a nommé IXION. Le 7/10/2002 on découvrait Quaoar (1280 km) et en février 2004 ORCUS (1305 km)... mais ce n'était pas fini...

En janvier 2005, Mike Brown découvre" ERIS (ex 2003 UB313 "Xena") Et cette fois on tenait l'objet qui dépassait en taille Pluton !

Beaucoup de ces objets sont accompagnés de satellites.

1998WW31 (objet épars)
le premier système binaire
 détecté dans la ceinture

26308 (1998SM165)
découvert par N. Danzl
(en résonance 1/2 avec Neptune)

Deux photos d'objets de la ceinture de Kuiper avec satellite

Suite à la décision de l'Union Astronomique Internationale en 2006, une nouvelle catégorie d'objets a été crée, les "planètes naines". Il y a aujourd'hui 5 de cataloguées (chiffre qui devrait évoluer prochainement) dont 4 dans la ceinture de Kuiper, ce sont Pluton, Eris, Makemake et Haumea

Par ailleurs, les planètes naines situées dans la ceintures de Kuiper seront classées comme plutoïdes (décision de l'UAI en 2008)

Il en est par ailleurs probable que Triton, le gros satellite de Neptune soit également un élément de cette ceinture capturé par l'attraction de la géante gazeuse..

Quelques objets parmi les plus gros ou les plus remarquables

Les américains emploie le terme de K.B.O pour désigner les objets de la ceinture de Kuiper (Kuiper Blet Object) Les KBO se classent en trois familles principales, les plutinos, les cubewanos et les objets épars (en sachant que certains objets n'entrent dans aucune de ces catégories) - Le terme TNO (transneptunian Object) n'en est pas l'exact synonyme puisqu'il englobe également les objets du nuage de Oort

1) PLUTINOS

Les plutinos sont des objets qui ont la caractéristique d'être tous en résonance 2/3 avec Neptune
 

objet
(les satellites sont indiqués en vert)=
statut découvert  par en distance moyenne
 au Soleil (UA)
Aphélie Périhélie révolution dimensions excentricité inclinaison
(134340) PLUTON
Charon
(et 4 autres satellites, Styx, Nix, Kerberos, Hydra )
Plutoïde Clyde Tombaugh.  1930
1978
2012
2005
2011
2005
39.5 49,3 29,7 248 ans 2 200 km
1 190 km

10-25 km
91 km ?
13-24 km
114 km
0,25 17,1°
(90482) ORCUS
Vanth
Plutoïde
non validée
M.Brown/Trujillo/ Rabinowitz
M. Brown
2004
2007
39.2
8 980 km
48,1 30,3 245 ans
9,5 j
946 km
220 km
0,23 20,6°
(28 978)  IXION Plutoïde
non validée
 R.L. Millis,  M. W. Buie.... 2001 39.5  49,1 30,0 248 ans 759 km 0,24 19,6°
 (38628)  HUYA plutino    I. Ferrin 2000 39.8 51,0 28,6 251 ans 532 km 0,28 15,5°
 (47171) 1999 TC36
(système double + un satellite)
plutino Rubenstein/Strolger 1999 39,2 47,9 30,6 251 ans 393 km 0,22 8,4°
(38083) RHADAMANTHUS plutino Deep Ecliptic Survey 1999 39,2 45,2 33,2 246 ans entre 87 et 276 km 0,15 12,7°
(341520) MORS-SOMNUS
(système double)
plutino Scott S. Sheppard/C. Trujillo 2007 39,1 49,4 28,8 245 60 km deux fois 0,26 11,3

cas particulier

objet
(les satellites sont indiqués en vert)=
statut découvert  par en distance moyenne
 au Soleil (UA)
Aphélie Périhélie révolution dimensions excentricité inclinaison
(385446) MANWË 
Thorondor
résonance 4/7
avec Neptune
Marc W. Buie 2003 43,6
6 674 km
48,7 38,6 288 ans
 110 j
160 km
92 km
0,12 2,7°
(420356) PRAAMZIUS résonance 3/5
avec Neptune
K. Cernis/
R. P. Boyle
2012 43,0 43,1 42,9 397 ans 213 à 334 km 0,00 1,1°

2) CUBEWANOS

Le nom vient de la prononciation anglaise du premier objet découvert de cette famille, KB1 en 1992. Ces objets sont plus éloignés du soleil que ne le sont le plutinos, mais ne sont pas en résonance avec Neptune et se caractérisent par des orbites à l'excentricité faible
 

objet
(les satellites sont indiqués en vert)=
statut découvert  par en distance moyenne au Soleil (UA) Aphélie Périhélie révolution dimensions excentricité inclinaison

(136108) HAUMEA
Hi'iaka
Namaka
Plutoïde Haumea a la forme d'un ballon de rugby, sa rotation très rapide (3,9 heures)..

Hi'iaka (310 km - révolution = 49 jours à 49500 km de Haumea)

+ Namaka, 2ème satellite découvert le 28/11/05 (170 km - révolution = 35 jours à 39 300 km de Haumea)

José-Luis Ortiz 2005 43.3 35,0 51,5 285 ans 1960 x 1518 x 996 0,19 28,2°
(136472)  MAKEMAKE
Possède un satellite
Plutoïde Brown/Trujillo/ Rabinowitz 2005 45,6 38,7 52,6 308 ans entre 1300 et 1900 km 0,15 29,0°
(50000) QUAOAR
Weywot  
Plutoïde
non validée
Trujillo/M.Brown
M. Brown
2002
2007
43.4
10.000 km
41,99 44,9 285 ans
12,5 j
~1 170 km
100 km
0,034 8,0°
(20000) VARUNA Plutoïde
non validée
 Robert S.McMillan 2000 43.1 40,9 45,3 281 ans entre 500 et 1000 km 0,05 17,16°
(55637) 2002 UX25
Possède un satellite
Plutoïde
non validée
Spacewatch 2002
2007
42,5
4 770 km
36,5 48,5 277 ans
8,3 j
910 km
140 km
0,14 19,5°
(120347) SALACIA
Actaea
cubewano Roe/Brown/Barkume
 Noll/Levison/Stephens/Grundy 

2004
2006

42,2
3 440 km
37,9 46,6 272 ans
5,5 jours
905 km
303 km
0,11 23,92
(174567) VARDA
Ilmarë
cubewano Larsen
Noll
2003
2011
46
4 200 km
69,6 52,3 312 ans
5 j
838 km
420 km
0,13 21,5°
(19521) CHAOS cubewano   M. W. Buie. 1998 45,5 40,9 50,4 308 ans 745 km 0,10 12,1°
(55565) 2002 AW197 Plutoïde
non validée
M.Brown, Trujillo... 2002 46,9 42,6 51,1 321 ans 700 km 0,13 24,35°
 (19308) 1996 TO66
(serait un fragment
d'Hauméa
cubewano  Trujillo/Jewitt/Luu 1996 43.1 37,9 48,4 283  ans ~600 km 0,12 27,46°
(24835) 1995 SM55
serait un fragment d'Eris
cubewanp  Danzl 1995 42,1 46,6 37,5 273 ans 482 km 0,10 27,1°
(55636) 2002 TX300
serait un fragment d'Hauméa
Plutoïde
non validée
NEAT 2002 43,3 37,8 48,7 285 ans 286  km ? 0,12 25,9
(79360) SILA-NUNAM double cubewano Luu/Jewitt/Trujillo/Chen
Stephens/Noll
1997
2002
43,9
2780 km
43,4 44,4 291 ans
13 j
243 km
230 km
0,01 2,24°
(53311) DEUCALION cubewano Deep Ecliptic Survey 1999 44,4 41,6 47,2 296 ans 211 km 0,06 0,37°
(88611) TEHARONHIAWAKO
Sawiskera
cubewano J.L Elliot, S. D. Kern, D. J. Osip
Osip/Burles
2001
2001
44,1
27300 km
42,9 45,3 292 ans
825 j
176 km
120 km
0,03 2,60°
(66652) BORASISI
Pabu
cubewano Trujillo/Jewitt/Luu
Stephens/Noll...
1999
2003
43,9
4660 km
39,9 48,0 289 ans
46 j
~166 km
137 km
0,09 0,56°
(148780) ALTJIRA
Possède un satellite
cubewano Deep Ecliptic Survey 2001
2007

44,5
9 904 km

41,9 47,1

294 ans
139 j

128 à 200 km
100 à 180 km
0,06 5,20
2001 QW322
Système binaire
"Antipholus et Antipholus"
cubewano

Il s'agit d'un véritable système binaire puisque les deux objets ont une masse identique, ils orbitent à une distance estimée entre 105.000 et 135.000 km, ce qui est considérablement plus important que la moyenne des distances des systèmes binaires connus, pour une période de 25 à 30 ans !

J. Kavelaars
J. Kavelaars
2001
2001
43,9 42,8 45,0 291 ans 130 km
130 km
0,02 4,80°
(58534) LOGOS
Zoe
cubewano Trujillo/Jewitt/Luu
Stephens/Noll
...
1997
2002
45,4
8217 km
39,9 50,8 306 ans 80 km
66 km
0,12 2,90°
2008 KV42
"Drac"
cubewano Gladman/Kavelaars/Petit 2008 41,3 21,1 61,7 266 ans 50 à 90 km 0,49 103,45°
L'inclinaison de 103,45] indique une révolution rétrograde,
(471325) 2011 KT19
"Niku"
cubewano découverte collective 2011 35,6 23,8 47,4 212 ans 60 à 250 km 0,33 110,15°
L'inclinaison de 110,15 indique une révolution rétrograde,

3) OBJETS EPARS

Objets dont le périhélie est supérieur à 35 UA

objet
(les satellites sont indiqués en vert)=
statut découvert  par en distance
 moyenne au Soleil (UA)
Aphélie Périhélie révolution dimensions excentricité inclinaison


(136199) ERIS

Dysnomia

Plutoïde

Dysnomia (découvert en septembre 2005 par M. Brown mesurerait 350 km de diamètre et tourne autour de Eris en 2 semaines)

M.Brown/Trujillo/
 Rabinowitz
2003 67.7 97,6 37,8 557 ans 2 326  km 0,44 44,2°

2007 OR10
 "Snow White"

Plutoïde
non validée
M. E. Schwamb
M.Brown
 Rabinowitz
2008 67,3 101,0 33,6 553 ans entre 875 et 1400 km 0,50 30,7°
(84522) 2002 TC302
(en résonance 2:5
avec Neptune)
Plutoïde
non validée
NEAT 2002 55,0 71,1 40,8 408 ans ~1200 km 0,29 35,1°

2004 XR190
"Buffy"

objet
 épars

Ce gros objet n'est pas remarquable par sa taille, mais par son orbite, son excentricité est de 0,11 autrement dit elle est circulaire et ne croise pas celle de Neptune !.En revenche l'inclinaison de 47° est exceptionelle

Lynne Allen 2005 57.4 63,8 51,0 440 ans entre 335 et 880 km 0,11 46,7°

* SEDNA parfois classé comme objet épars a semble-t-il plus sa place dans l'article traitant du nuage de Oort

La surface des K.B.O

Si l'analyse spectrale des KBO (Kuiper Belt Objets) montre à la surface la présence de différents hydrocarbures, on a aussi relevé la présence de glace d'eau. Une des énigmes actuelles est que la glace d'eau en question est présente sous forme cristalline. Or il y a un problème, la température de surface des KBO tourne autour de 50° K... Or la glace cristalline :
-  ne se forme qu'a des températures plus chaudes (à partir de 100° K)
-  a une durée de vie assez courte à l'échelle astronomique (10 millions d'années)
Donc cette glace cristalline est de formation récente ! Cryovolcanisme ? Radioactivité ? On n'en sait rien, mais force est de constater que cette présence a été décelé principalement sur des corps binaires ou multiples (Charon, Quaoar, Orcus, Haumea) ce qui pourrait indiquer qu'il puisse s'agir d'un cryovolcanisme créé par un effet de marée. Il est en tous cas fascinant de savoir aujourd'hui que ces corps qu'on pensait inanimés sont sans doute capables de produire des volcans ou des geysers de grêles... Vivement que l'on voit  tout ça de plus près !


Liens
Unusual Minor Planets (UAI)

Astéroïdes avec satellites