Triton : La « Lune Étrange »

Pourquoi les lunes de Neptune sont-elles irrégulières ?

Raluca Rufu, du groupe du Professeur Oded Aharonson, remet en question les concepts concernant les lunes de notre système solaire.

Neptune possède l’un des assortiments de lunes les plus particuliers de notre système solaire et Triton en est largement responsable. Triton est anormalement massif comparé aux autres satellites neptuniens ; mais ce n’est pas la seule caractéristique qui fait de lui un cas particulier. Aucune des autres lunes plus petites de Neptune n’a une orbite aussi éloignée ; Triton tourne également dans le sens opposé au sens de rotation de sa planète. Les lunes des autres planètes géantes – Jupiter, Saturne et Uranus – ont tendance à obéir aux règles de leur système satellitaire, avec des orbites très proches du plan équatorial des planètes et le même sens de rotation, ce qui fait de Triton un cas vraiment à part.

C’est cette anomalie qui a fait croire aux scientifiques que Triton ne faisait pas partie du système satellitaire neptunien d’origine. Il semble plutôt être un intrus qui a causé des ravages, perturbant l’équilibre des autres satellites de Neptune et de leurs orbites, et donnant naissance au système irrégulier qu’on peut observer aujourd’hui.

Il y a bien des lunes…

Pour découvrir à quoi pouvait ressembler le système de lunes original de Neptune avant l’intrusion de Triton, la doctorante Raluca Rufu de l’Institut Weizmann des Sciences, du groupe du Professeur Oded Aharonson au Département des Sciences des Planètes, en collaboration avec le Docteur Robin Canup du Southwest Research Institute du Colorado, a utilisé une série de simulations informatiques pour déterminer le scénario le plus probable. Leurs résultats, récemment publiés dans The Astronomical Journal, proposent que le nombre original des lunes de Neptune était proche de celui des systèmes satellitaires « calmes et bien élevés » situés autour des autres planètes géantes, avec une masse plus proche de celle d’Uranus.

 

Trajectoire de collision

Les simulations ont soulevé des questions sur la façon dont Triton a fait son chemin jusqu’à la famille des lunes de Neptune : d’après, la théorie privilégiée actuellement, Triton a été capturé par la force gravitationnelle de Neptune. Cela a alors provoqué des impacts entre les lunes préexistantes de Neptune, menant à la formation de disques de débris qui ont ensuite ralenti Triton et l’ont placé dans son orbite circulaire autour de la planète.

Cependant, les simulations des scientifiques montrent que les collisions entre les lunes n’auraient pas été suffisantes pour créer le type de disques de débris permettant, dans la période de temps requise, de ralentir Triton en une pour le placer sur son orbite circulaire. Leur étude imagine plutôt que Triton a éjecté certaines des lunes originales de Neptune hors de leurs orbites. Dans ce scénario, les lunes éjectées se seraient écrasées sur Neptune tandis que les autres auraient été « cannibalisées » par Triton, créant ainsi les conditions nécessaires pour que cette lune géante se place en orbite plus rapidement.

Aujourd’hui, en observant Triton, il est impossible de détecter la moindre trace de ce scenario, puisque ces impacts auraient été suffisamment énergétiques pour faire fondre le satellite entier et oblitérer tout cratère d’impact.

Raluca Rufu : « Après avoir analysé des centaines de simulations et tous les scénarios possibles, nos découvertes montrent qu’un système lunaire original avec une masse similaire à celle du système d’Uranus a de grandes chances d’avoir été le système original de Neptune. »

 


Orbite de Triton

Les recherches du Professeur Oded Aharonson sont financées par le Centre pour les Sciences des Planètes Helen Kimmel ; le Centre Minerva pour la Vie dans des Conditions Planétaires Extrêmes ; le Centre Familial Sussman pour l’Étude des Sciences Environnementales ; et la Fondation Adolf et Mary Mil.