(136199) Éris

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(136199) Éris

Eris (au centre) et Dysnomie (à gauche) vus par Hubble

Caractéristiques orbitales
Époque 6 mars 2006 (JJ 2453800.5)^[1]

Demi-grand axe	10,123×109 km (67,668 ua)
Aphélie	14,595×109 km (97,56 ua)
Périhélie	5,650×109 km (37,77 ua)
Excentricité	0,44177
Période de révolution	203 450 j (557 a)
Vitesse orbitale moyenne	3,437 km/s
Inclinaison	44,18694°
Nœud ascendant	35,86957°
Argument du périhélie	151,43054°
Anomalie moyenne	197,63427°
Catégorie	Plutoïde, planète naine, objet transneptunien, objet épars

Caractéristiques physiques

Dimensions	2 326 (+/-12) km[2],[3],[4]
Masse	(1,66 ± 0,02)×1022 kg[5]
Masse volumique	2 530 kg/m3
Gravité équatoriale à la surface	0,8 m/s2
Vitesse de libération	~1,305 (-0,164/+0,114) km/s
Période de rotation	> 8 h ? j
Magnitude absolue	-1,2 ± 0,01
Albédo	0.96[2],[6]
Température	~ 30 K

Découverte

Découvreur	Michael E. Brown, Chadwick Trujillo, David Rabinowitz[7]
Date	5 janvier 2005[7]
Désignation	2003 UB313[8]

Éris, également désignée par (136199) Éris, est probablement la plus grande planète naine connue du système solaire et le neuvième ou dixième plus grand objet orbitant directement autour du Soleil.

Éris est un objet transneptunien, mesurant 2 326 km de diamètre et 27 % plus massif que Pluton^[2],[9],[5].

Éris est un objet épars situé dans une région de l'espace au-delà de la ceinture de Kuiper. Il possède un satellite naturel, Dysnomie. Ils sont actuellement (2007) situés à environ 97 ua du Soleil, environ trois fois plus loin que Pluton. C'est la planète naine connue la plus éloignée du Soleil^[10].

Éris fut observée en 2003 par l'équipe de Michael E. Brown du California Institute of Technology, mais ne fut pas identifiée avant le 5 janvier 2005. Elle porte le nom de la déesse grecque Éris. Sa taille la fit qualifier de dixième planète du système solaire par ses découvreurs, entre autres. Cette qualification, ainsi que la perspective de découvrir d'autres objets similaires par le futur, a motivé l'Union astronomique internationale (UAI) à définir le terme « planète » pour la première fois de façon formelle. Selon cette définition, approuvée le 24 août 2006, Éris fut désignée comme étant une planète naine, ainsi que Pluton et Cérès^[11]. En juin 2008, l'UAI a décidé de classer Éris dans la catégorie des plutoïdes comme Pluton.

Dénomination

Éris est nommée d'après la déesse grecque de la discorde, Éris. Avant l'acceptation de ce nom, Éris possédait une désignation provisoire, 2003 UB₃₁₃. Avant que Eris ne possède son nom officiel et définitif, elle reçut plusieurs noms officieux : Xéna en rapport avec un personnage de série car le nom commence par un X, symbole romain du 10 (10^e planète) ou Lila, que Brown avait initialement choisi en l'honneur de sa fille^[12].

La désignation des astéroïdes et petits corps implique de donner aux corps dont l'orbite est connue avec certitude un numéro définitif. Éris possède le numéro 136199 ; sa désignation scientifique officielle complète est donc (136199) Éris^[13], ou éventuellement 136199 Éris.

Caractéristiques physiques

Masse et dimensions

Photomontage de vues d'artiste à l'échelle d'Éris (en haut à gauche) et autres objets transneptuniens comparés à la Terre.

Occultation d'une étoile par Éris le 6 novembre 2010

Le 6 novembre 2010, Éris a occulté une étoile de la constellation de la Baleine. Ce phénomène a été observé pendant 27 secondes depuis l'observatoire de La Silla et pendant 76 secondes depuis l'observatoire d'Alain Maury, près de San Pedro de Atacama^[2],[14]. Bruno Sicardy en a déduit un rayon de 1 165 km, soit un diamètre de 2 326 km, soit un peu moins que Pluton avec 2 344 km^[15].

Auparavant, le diamètre d'Éris a été évalué à 2 400 km à l'aide d'images prises par le télescope spatial Hubble^[6]. La luminosité d'un objet dépend à la fois de sa taille et de son albédo. À 97 ua de distance, un objet possédant un diamètre de 3 000 km aurait un diamètre angulaire de 40 milliarcsecondes^[16] ce qui est mesurable par Hubble grâce à des techniques de traitement d'image sophistiquées.

Selon Hubble, Éris n'est que 4 % plus grand que Pluton, avec un diamètre de 2 397 ± 100 km (Pluton mesure 2 306 km de diamètre). Son albédo serait de 0,96^[2], ce qui en ferait l'objet le plus brillant du système solaire après Encelade, le satellite de Saturne. Son albédo élevé pourrait être causé par sa surface glacée, réalimentée par les fluctuations de température selon que l'orbite excentrique d'Éris l'amène plus ou moins près du Soleil^{[17],[6],[18]}.

En 2007, une série d'observations des plus gros transneptuniens par le télescope spatial Spitzer a donné à Éris un diamètre égal à 2 600 (+400 -200) km^[4]. Selon ces données, l'estimation de Hubble est la plus basse possible et le diamètre d'Éris dépasserait probablement celui de Pluton de 13 %, peut-être même jusqu'à 30%.

Des observations antérieures, basées sur le rayonnement thermique d'Éris à la longueur d'onde de 1,2 mm, où la luminosité de l'objet ne dépend que de sa température et de sa superficie, indiquent un diamètre de 3 000 (+270 -100) km, soit un tiers plus grand que Pluton^[6]. Si l'objet tourne rapidement sur lui-même, distribuant sa chaleur plus efficacement et résultant en une température de 23 à 24 K (-250 à -249 °C), le diamètre serait dans la partie haute de cette fourchette (vers 3 090 km) ; s'il tourne lentement, la surface visible serait plus chaude (environ 27 K, soit -246 °C) et son diamètre serait dans la fourchette basse (2 860 km, impliquant un albédo de 0,6 similaire à celui de Pluton, cohérent avec sa signature spectrale).

L'incohérence apparente entre les résultats du télescope Hubble (2 400 ± 100 km) et ceux de l'institut de radioastronomie millimétrique ci-dessus (3 000 ± 370 km) n'est pas expliquée. Michael Brown l'explique par une magnitude absolue légèrement inférieure que celle supposée par Bertoldi (−1,12 ± 0,01 contre −1,16 ± 0,1, soit presque 100 km de différence sur le diamètre). Selon l'institut Max-Planck de radioastronomie, le rapport entre l'albédo bolométrique (représentant l'énergie réfléchie totale et utilisée dans la méthode thermique) et l'albédo géométrique (représentant la réflexion dans une longueur d'onde visible et utilisée avec Hubble) n'est pas connue avec précision ; en elle-même, cette incertitude pourrait expliquer l'écart mesuré^[6].

Une nouvelle mesure, effectuée le 6 novembre 2010 suite à l'occultation d'une étoile de 16e magnitude, et réalisée à l'aide de plusieurs télescopes placés sur la ligne d'observation qui s'étirait de l'Amérique centrale à l'Afrique, attribue au planétoïde une taille comprise entre 2 320 km et 2 350 km, en faisant donc un corps plus petit que Pluton.

Bien qu'une grande incertitude règne donc sur ses dimensions, sa masse, mesurée sur la base de la rotation de sa lune Dysnomie en 15,774 jours^[19],[5], est quant à elle bien mieux connue, et supérieure d'environ 27% à celle de Pluton.

Surface et atmosphère

Spectre infrarouge d'Éris (en rouge) et de Pluton (en noir) mettant en évidence leurs lignes d'absorption du méthane communes.

Vue artistique de la surface d'Éris

Éris a été observée spectroscopiquement par le télescope de 8 mètres Gemini North à Hawaii le 25 janvier 2005. L'analyse infrarouge de l'objet a révélé la présence de glace de méthane, indiquant que la surface d'Éris semble être similaire à celle de Pluton. Il s'agit du troisième objet transneptunien sur lequel du méthane est détecté, après Pluton et sa lune Charon (Triton, le satellite de Neptune, semble être d'origine similaire aux objets de la ceinture de Kuiper et possède également du méthane à sa surface)^[20].

Cependant, à la différence de Pluton et Triton, Éris semble être de couleur grise^[10]. La couleur rougeâtre de Pluton est probablement due à des dépôts de tholin sur sa surface, assombrissant celle-ci et augmentant sa température et donc l'évaporation des dépôts de méthane. En comparaison, Éris se situe assez loin du Soleil pour que le méthane se condense sur sa surface même là où son albedo est faible. Cette condensation uniforme sur toute la surface recouvrirait les dépôts de tholin rouge^[21].

Du fait de son orbite, la température de surface d'Éris varie entre 30 et 56 K (-243 °C et -217 °C)^[10]. Le méthane étant très volatil, sa présence indique qu'Éris a toujours demeuré dans une région lointaine du système solaire où la température est suffisamment froide (-243 °C) ou qu'il possède une source interne de méthane pour compenser la perte de gaz hors de son atmosphère. Ces observations contrastent avec celles d'un autre objet de la ceinture de Kuiper, Haumea, qui possède de la glace d'eau mais pas de méthane^[22].

Orbite

Diagrammes illustrant l'orbite d'Éris par rapport à celle de Saturne, Uranus, Neptune et Pluton (en blanc et gris). Les segments des orbites sous l'écliptique sont tracés en couleurs sombres et le Soleil est représenté par un point rouge. Le diagramme de gauche est une vue polaire, ceux de droite sont deux perspectives différentes dans le plan de l'écliptique.

L'orbite d'Éris est fortement excentrique et l'amène à 37,78 UA du Soleil à son périhélie et à 97,56 UA à son aphélie. Elle est également très inclinée par rapport à l'écliptique (environ 45 °) ; sa période orbitale est de 557,4 a.

Éris est actuellement située à 97 UA du Soleil, presque à son aphélie et, mis à part quelques comètes à longue période, est actuellement l'objet le plus éloigné que l'on connaisse dans le système solaire. Cependant, avec un demi-grand axe de 67,669 UA, ce n'est pas l'objet non cométaire dont le périhélie est le plus lointain, ni l'objet non cométaire possédant la révolution la plus longue. Ce « privilège », restant dans l'état actuel de nos découvertes la propriété de 2000 OO₆₇. On connait en 2007 une quarantaine d'objets transneptuniens qui sont actuellement plus proches du Soleil qu'Éris mais possèdent un demi-grand axe plus grand^[23], comme Sedna, 2000 CR₁₀₅ ou 1996 TL₆₆. Éris devrait atteindre son prochain périhélie le 6 mars 2258^[24].

Le périhélie d'Éris, à environ 37,8 UA, la met à l'abri de l'influence de Neptune (situé à 30 UA du Soleil). Par comparaison, Pluton et les autres plutinos suivent une orbite moins excentrique et inclinée et liée à Neptune par résonance orbitale. Du fait de cette orbite, Éris est probablement un objet épars. Ces objets auraient été formés dans la ceinture de Kuiper et éparpillés par Neptune alors que le système solaire se formait. Bien que sa forte inclinaison soit atypique parmi les objets épars connus, les modèles suggèrent que les objets originellement situé sur le bord interne de la ceinture de Kuiper furent éparpillés sur des orbites plus inclinées que les objets de la ceinture externe^[25].

Visibilité

La magnitude apparente d'Éris est actuellement d'environ 19, ce qui la rend détectable par certains télescopes amateurs. Elle ne fut pas découverte avant 2005 à cause de sa forte inclinaison : la plupart des recherches pour les gros objets transneptuniens se concentrent sur le plan de l'écliptique, où la plupart du matériau du système solaire est situé.

Éris se trouve actuellement dans la constellation de la Baleine. Elle se trouvait dans le Sculpteur de 1876 à 1929 et dans le Phénix d'environ 1840 à 1875. En 2036, elle entrera dans les Poissons et en 2065 dans le Bélier^[26]. Après cette date, elle passera dans l'hémisphère céleste nord : en 2128 dans Persée et en 2173 dans la Girafe où elle atteindra sa déclinaison nord maximale. Du fait de son inclinaison, Éris ne traverse que quelques constellations du Zodiaque.

Satellite

Éris possède au moins un satellite naturel, nommé Dysnomie (officiellement, (136199) Éris I Dysnomie), découvert le 10 septembre 2005 à l'Observatoire de Keck en Californie et annoncé le 2 octobre 2005^[27].

Ce satellite est 60 fois moins lumineux qu'Éris et son diamètre est estimé à moins de 150 km^[19],[28]. Sa période orbitale est estimée à 15,774 ± 0,002 d^[5] ; il orbiterait à 37 370 ± 150 km de distance d'Éris^[5].

Historique

Découverte

Jeu de trois photos présentant le déplacement d'Éris

Animation montrant le mouvement d'Éris, sur la gauche de l'image et légèrement au-dessus du milieu sur fond d'étoiles fixes. Les trois photographies furent prises sur une période de trois heures.

Éris a été photographié pour la première fois lors d'observations effectuées le 21 octobre 2003 avec le télescope Oschin de 1,22 mètres du Mont Palomar, en Californie, par l'équipe de Mike Brown, Chadwick Trujillo et David Rabinowitz^[3] du Caltech, qui avait déjà découvert plusieurs grands objets transneptuniens comme Quaoar^[29], Orcus^[30] ou Sedna^[31]. Ce n'est qu'en janvier 2005 qu'Éris fut vraiment découverte, lorsque des photographies du même pan de ciel révélèrent son déplacement. Plusieurs observations ultérieures permirent de commencer à déterminer son orbite, sa distance et sa taille. L'équipe n'avait pas l'intention de divulguer sa découverte avant que d'autres observations soient effectuées, afin de préciser la taille et la masse de l'objet ; l'annonce de la découverte d'un autre objet qu'elle suivait, (136108) Haumea, par une équipe espagnole, la força à précipiter l'annonce^[10].

La découverte fut annoncée le 29 juillet 2005, le même jour que deux autres grands objets transneptuniens, Haumea et Makemake.

En 2005, l'équipe d'optique adaptative des télescopes Keck à Hawaii réalisa des observations des quatre plus brillants objets transneptuniens (Pluton, Makemake, Haumea et Éris) à l'aide du nouveau système à étoile-guide laser^[27]. Les observations effectuées le 10 septembre, et publiées en octobre 2005, déterminèrent qu'Éris possède un satellite, nommé par la suite Dysnomie. Ces observations permirent de préciser la masse d'Éris en juin 2007^[5].

Nom

La déesse Éris (peinture athénienne, vers 550 av. J.-C.)

Éris est nommé d'après la déesse grecque Éris (en grec : Έρις), une personnification de la discorde^[32]. Le nom fut attribué le 13 septembre 2006 à la suite d'une période inhabituellement longue pendant laquelle elle était connue par sa désignation provisoire 2003 UB₃₁₃, laquelle fut automatiquement donnée par l'Union astronomique internationale suivant le protocole de désignation des objets mineurs.

Avant cette désignation définitive, deux surnoms furent utilisés pour l'objet dans les médias.

« Xena » était le nom informel utilisé par l'équipe l'ayant découverte. Il provenait de l'héroïne éponyme de la série télévisée Xena, la guerrière. L'équipe avait conservé à dessein ce surnom pour le premier objet découvert plus grand que Pluton. Selon Brown, il fut choisi car il débutait par un X (pour la planète X), il sonnait de façon mythologique et l'équipe avait fait en sorte de placer plus de divinités féminines parmi les objets transneptuniens (comme Sedna) ; de plus, la série était alors diffusée^[33].

Le surnom « Lila » fut également utilisé, mais à la suite d'un malentendu sur planetlila, partie de l'URL de la page web de Brown relatant la découverte^[3] ; ce nom était en fait dérivé de la fille de Brown, Lilah, qui venait de naître.

Le délai dans l'attribution du nom fut causé par l'incertitude du statut de planète, planète ou objet mineur ; différentes procédures de nomenclatures s'appliquent pour ces différentes classes d'objets. La décision fut reportée à après l'annonce de la définition formelle d'une planète naine, le 24 août 2006^[13].

Brown avait conjecturé que Perséphone pourrait être un nom acceptable pour l'objet. Cependant, il n'était plus possible de l'utiliser après la classification de l'objet comme planète naine, car il existe déjà un astéroïde portant ce nom ((399) Perséphone)^[10]. Dans la mesure où les conventions de nommage de l'UAI préconisent un nom d'une divinité liée à un mythe de création pour les objets sur des orbites stables au-delà de Neptune, l'équipe considéra également cette possibilité^[3].

Les trois noms prévu au départ étaient: Erebus, Phanès et Ophion^[34]. L'équipe proposa Éris le 6 septembre 2006 bizarrement destiné à son satellite au départ^[34]. Le 13 septembre 2006, il fut accepté comme nom officiel par l'UAI^[35],[3]. Le choix de cette dénomination évoque d'une part, les discussions et controverses acharnées entre scientifiques sur la remise en cause de la définition du mot « planète » du fait de la découverte d'Éris et, d'autre part, l'apparente diversité des orbites des objets épars de cette zone du système solaire, a contrario des orbites régulières des planètes du système solaire.

Le nom du satellite d'Éris, Dysnomie, qui provient de la déesse grecque de l'anarchie, Dysnomie, conserve cette idée. Avant son nommage, il était surnommé « Gabrielle » par ses découvreurs, d'après l'acolyte de Xena dans la série télévisée du même nom. Le clin d'œil à la série est ainsi conservé, puisque en anglais, l'anarchie se dit « lawlessness » et que l'actrice interprétant Xena est Lucy Lawless.

Statut

Éris étant plus grande que Pluton, elle a été décrite un temps comme la « dixième planète » du système solaire par la NASA et certains médias^[36]. En réponse à une incertitude concernant son statut, et à cause du débat sur celui de planète de Pluton, l'Union astronomique internationale chargea un groupe d'astronomes de définir le terme de planète. Cette définition fut adoptée le 24 août 2006 ; Eris fut désigné « planète naine » (et Pluton classée de même)^[37]. La décision fut fortement controversée ; Mike Brown, le découvreur d'Éris, a depuis approuvé ce terme^[38]. L'UAI a par la suite ratifié la désignation (136199) Éris^[13]. Éris est probablement la plus grande planète naine connue du système solaire.

Eris, une plutoïde

Une nouvelle sous-catégorie, les plutoïdes, a été créée par l'UAI^[39] qui regroupe les planètes naines qui passent la majeure partie de leur temps en dehors de l'orbite de Neptune. Eris en fait visiblement partie.

Notes et références

Voir aussi

Bibliographie

• Alain Doressoundiram et Emmanuel Lellouch, Aux Confins du système solaire [détail des éditions] 

Articles connexes

• Ceinture de Kuiper
• Objet épars
• Objet transneptunien
• Planète X
• Plutoïde

Liens externes

• (en) MPEC 2005-O41 : 2003 UB313, Minor Planet Center, 29 juillet 2005. Consulté le 11 novembre 2007
• (fr) Les autres objets du système solaire, 13 février 2011
• Découverte de la "possible" dixième planète du Système Solaire, Techno-Sciences.net, 31 juillet 2005. Consulté le 11 novembre 2007
• La "dixième planète" du Système Solaire possède une lune, Techno-Sciences.net, 4 octobre 2005. Consulté le 11 novembre 2007
• (en) 2003 UB313 (visualisation de l'orbite de l'objet), NASA. Consulté le 11 novembre 2007
• (en) M. E. Brown, « The discovery of Eris, the largest known dwarf planet ». Consulté le 11 novembre 2007
• (en) M. E. Brown, « Dysnomia, the moon of Eris ». Consulté le 11 novembre 2007
• (en) R. Johnston, « (136199) Eris and Dysnomia », Johnston's Archive, 21 août 2007. Consulté le 11 novembre 2007

v · d · m Le Système solaire
Le Soleil · Mercure · Vénus · Terre · _Mars ·_ Mars · Cérès · Jupiter · Saturne · Uranus · Neptune · Pluton · Haumea · Makemake · Éris
Objets massifs de la ceinture de Kuiper	Sedna · Quaoar · (225088) 2007 OR10 · Charon · (84522) 2002 TC302 · Orcus · Varuna · (229762) 2007 UK126 · (303775) 2005 QU182
Lunes et lunes astéroïdales	Mercurienne · Vénusienne · Terrestres : Lune · Martiennes · Joviennes : Io · Europe · Ganymède · Callisto · Saturniennes : Titan · _Uraniennes :_ Uraniennes : Titania · Neptuniennes : Triton · Plutoniennes · Haumeainnes · Érisienne
Anneaux	Joviens · Saturniens · Uraniens · Neptuniens · Plutoniens · Ganymédiens · Callistiens · Europiens · Rhéans
Petits corps	Astéroïdes (liste) : Pallas · Junon · Vesta · Comètes :1P/Halley · 2P/Encke · Damocloïde · Météoroïdes
Principales zones	Vulcanoïde · Ceinture d’astéroïdes · Centaure · Ceinture de Kuiper · Disque des objets épars · Objets détachés · Nuage de Hills · Nuage d’Oort
Autres	Héliosphère · Héliopause · Héliogaine · Formation et évolution du système solaire · Milieu interplanétaire · Planètes hypothétiques · C/1992 J1
Liste des objets du système solaire classés par : taille · masse · distance au Soleil

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