Les lunes de Neptune

Neptune, cette géante gazeuse glacée qui est la planète huit de notre Soleil, a été découverte en 1846 par deux astronomes – Urbain Le Verrier et Johann Galle., Conformément à la convention de la nomenclature planétaire, Neptune a été nommé d’après le dieu romain de la mer (l’équivalent du grec Poséidon). Et seulement dix-sept jours après sa découverte, les astronomes ont commencé à remarquer qu’il avait aussi un système de lunes.

initialement, seule Triton – la plus grande lune de Neptune – a pu être observée. Mais au milieu du 20e siècle et après, grâce à l’amélioration des télescopes au sol et au développement de sondes spatiales robotisées, de nombreuses autres lunes seraient découvertes., Neptune a maintenant 14 satellites reconnus, et en l’honneur de leur planète mère, Tous sont nommés pour les divinités mineures de l’eau dans la mythologie grecque.

découverte et dénomination:

Triton, étant la plus grande et la plus massive des lunes de Neptune, a été la première à être découverte. Il a été observé par William Lassell le 10 octobre 1846, dix-sept jours seulement après la découverte de Neptune. Il faudrait presque un siècle avant que d’autres lunes ne soient découvertes.

la première était Néréide, la deuxième plus grande et la plus massive lune de Neptune, qui a été découverte le 1er mai 1949, par Gerard P., Kuiper (pour qui la ceinture de Kuiper est nommé) en utilisant des plaques photographiques de L’Observatoire McDonald à Fort Davis, Texas. La troisième lune, plus tard nommée Larissa, a été observée pour la première fois par Harold J. Reitsema, William B. Hubbard, Larry A. Lebofsky et David J. Tholen le 24 mai 1981.

la découverte de cette lune était purement fortuite, et s’est produite à la suite de la recherche en cours d’anneaux similaires à ceux découverts autour D’Uranus quatre ans plus tôt. Si les anneaux étaient en fait présents, la luminosité de l »étoile diminuerait légèrement juste avant l »approche la plus proche de la planète., Tout en observant l »approche proche d »une étoile à Neptune, la luminosité de l » étoile a plongé, mais seulement pendant plusieurs secondes. Ceci indique la présence d’une lune plutôt que d’un anneau.

aucune autre Lune n’a été trouvée jusqu’à ce que Voyager 2 survole Neptune en 1989. Au cours de son passage dans le système, la sonde spatiale redécouvrit Larissa et découvrit cinq lunes intérieures supplémentaires: Naïade, Thalassa, Despina, Galatée et Protée.,

en 2001, deux levés utilisant de grands télescopes au sol-L’Observatoire interaméricain du Cerro Tololo et les télescopes Canada – France-Hawaï-ont trouvé cinq lunes extérieures supplémentaires, portant le total à treize. Des relevés de suivi effectués par deux équipes en 2002 et 2003 ont respectivement ré-observé ces cinq lunes – qui étaient Halimede, Sao, Psamathe, Laomedeia et Neso.

Et puis, le 15 juillet 2013, une équipe d’astronomes dirigée par Mark R., Showalter de L’Institut SETI a révélé qu’ils avaient découvert une quatorzième Lune jusque-là inconnue sur des images prises par le télescope spatial Hubble de 2004 à 2009. La quatorzième Lune encore non nommée, actuellement identifiée comme S / 2004 N 1, ne mesurerait pas plus de 16 à 20 km de diamètre.

conformément aux conventions astronomiques, les lunes de Neptune sont toutes tirées de la mythologie grecque et romaine., Dans ce cas, Tous sont nommés pour les dieux de la mer, ou pour les enfants de Poséidon (qui comprennent Triton, Protée, Depsina et Thalassa), les petits régimes grecs de l’eau (Naïade et Néréide) ou Néréides, les nymphes de l’eau dans la mythologie grecque (Halimède, Galatée, Neso, Sao, Laomédée et Psamathe).

cependant, beaucoup de lunes n’ont pas été officiellement nommées avant le 20ème siècle. Le nom Triton, qui a été initialement suggéré par Camille Flammarion dans son livre 1880 Astronomie Populaire, mais pas dans l’usage courant avant au moins les années 1930.,

lunes intérieures (régulières):

les lunes intérieures sont étroitement associées au système d’anneaux étroits de Neptune. Les deux satellites les plus internes, Naiad et Thalassa, orbitent entre les anneaux Galle et LeVerrier, tandis que Despina orbite juste à l’intérieur de L’anneau LeVerrier. La Lune suivante, Galatée, orbite juste à l’intérieur de L’anneau Adams le plus important et sa gravité aide à maintenir l’anneau en contenant ses particules.

D’après les données d’observation et les densités supposées, Naiad mesure 96 × 60 × 52 km et pèse environ 1,9 x 1017 kg. Pendant ce temps, Thalassa mesure 108 x 100 × 52 km et pèse 3.,5 x 1017 kg; Despina mesure 180 x 148 x 128 et pèse 21 x 1017 kg; Galatea mesure 204 x 184 x 144 et pèse 37,5 x 1017 kg; Larissa mesure 216 x 204 x 168 et pèse 49,5 x 1017 kg; S/2004 N1 mesure 16-20 km de diamètre et pèse 0,5 ± 0,4 x 1017 kg; 436 x 416 x 402 et pèse 50,35 x 1017 kg.

seules les deux plus grandes lunes régulières ont été imagées avec une résolution suffisante pour discerner leurs formes et leurs caractéristiques de surface., Néanmoins, à l »exception de Larissa et Proteus (qui sont en grande partie arrondis) toutes les lunes intérieures de Neptune sont censés être de forme allongée. En outre, toutes les lunes intérieures des objets sombres, avec un albédo géométrique allant de 7 à 10%.

leurs spectres indiquent également qu’ils sont fabriqués à partir de glace d’eau contaminée par un matériau très sombre, probablement des composés organiques. À cet égard, les lunes neptuniennes intérieures sont similaires aux lunes intérieures D’Uranus.

lunes extérieures (irrégulières):

les lunes irrégulières de Neptune sont constituées des satellites restants de la planète (y compris Triton)., Ils suivent généralement des orbites excentriques inclinées et souvent rétrogrades loin de Neptune; la seule exception est Triton, qui orbite près de la planète en suivant une orbite circulaire, bien que rétrograde et inclinée.

dans l’ordre de leur distance de la planète, les lunes irrégulières sont Triton, Néréide, Halimède, Sao, Laomédée, Neso et Psamathe, un groupe qui comprend à la fois des objets progrades et rétrogrades. À l »exception de Triton et Néréide, les lunes irrégulières de Neptune sont similaires à celles d » autres planètes géantes et auraient été capturées gravitationnellement par Neptune.,

en termes de taille et de masse, les lunes irrégulières sont relativement cohérentes, allant d’environ 40 km de diamètre et 4 x 1016 kg de masse (Psamathe) à 62 km et 16 x 1016 kg pour Halimede.

Triton et Néréide:

Triton et Néréide sont inhabituelles irrégulière satellites et sont donc traités séparément dans les cinq autres irrégulière Neptuniens lunes. Entre ces deux lunes et les autres lunes irrégulières, quatre différences majeures ont été notées.

Tout d’abord, ce sont les deux plus grandes lunes irrégulières connues du système solaire., Triton lui-même est presque un ordre de grandeur plus grand que toutes les autres lunes irrégulières connues et comprend plus de 99,5% de toute la masse connue pour orbiter Neptune (y compris les anneaux de la planète et treize autres lunes connues).

deuxièmement, ils ont tous deux des axes semi-majeurs atypiquement petits, avec Triton étant plus d »un ordre de grandeur plus petit que ceux de toutes les autres lunes irrégulières connues. Troisièmement, ils ont tous deux Excentricités orbitales inhabituelles: Néréide a l »une des orbites les plus excentriques de tout satellite irrégulier connu, et l » orbite de Triton est un cercle presque parfait., Enfin, Néréide a également l »inclinaison la plus faible de tout satellite irrégulier connu

avec un diamètre moyen d » environ 2700 km et une masse de 214080 ± 520 x 1017 kg, Triton est la plus grande des lunes de Neptune, et le seul assez grand pour atteindre l « équilibre hydrostatique (c » est-à-dire est de forme sphérique). À une distance de 354 759 km de Neptune, il se trouve également entre les lunes intérieure et extérieure de la planète.

Triton suit une orbite rétrograde et quasi-circulaire, et est composé en grande partie d’azote, de méthane, de dioxyde de carbone et de glace d’eau., Avec un albédo géométrique de plus de 70% et un albédo de liaison pouvant atteindre 90%, c’est également l’un des objets les plus brillants du système solaire. La surface a une teinte rougeâtre, possédant l’interaction du rayonnement ultraviolet et du méthane, provoquant des tholins.

Triton est également l’une des lunes les plus froides du système solaire, avec une température de surface d’environ 38 K (235,2 °C). Cependant, en raison du fait que la Lune est géologiquement active (ce qui entraîne un cryovolcanisme) et des variations de température de surface qui provoquent la sublimation, Triton est l’une des deux seules lunes du système solaire à avoir une atmosphère substantielle., Tout comme sa surface, cette atmosphère est composée principalement d  » azote avec de petites quantités de méthane et de monoxyde de carbone, et avec une pression estimée à environ 14 ?bar.

Triton a une densité relativement élevée d’environ 2 g / cm3 indiquant que les roches constituent environ les deux tiers de sa masse, et les glaces (principalement de la glace d’eau) le tiers restant. Il peut également y avoir une couche d’eau liquide profondément à l’intérieur de Triton, formant un océan souterrain., Les caractéristiques de Surface comprennent la grande calotte polaire sud, les plans cratérisés plus anciens coupés par des Graben et des escarpements, ainsi que les caractéristiques de jeunesse causées par le resurfaçage endogène.

en raison de son orbite rétrograde et de sa proximité relative avec Neptune (plus proche que la Lune ne l’est de la Terre), Triton est groupée avec les lunes irrégulières de la planète (voir ci-dessous). En outre, on pense qu’il s’agit d’un objet capturé, peut-être une planète naine qui faisait autrefois partie de la ceinture de Kuiper. Dans le même temps, ces caractéristiques orbitales sont la raison pour laquelle Triton connaît une décélération des marées., et finira par spirale vers l’intérieur et entrer en collision avec la planète dans environ 3,6 milliards d’années.

Néréide est la troisième plus grande lune de Neptune. Il a une orbite prograde mais très excentrique et est considéré comme un ancien satellite régulier qui a été dispersé à son orbite actuelle par des interactions gravitationnelles au cours de la capture de Triton. La glace d’eau a été détectée par spectroscopie à sa surface., La Néréide présente de grandes variations irrégulières de sa magnitude visible, qui sont probablement causées par une précession forcée ou une rotation chaotique combinée à une forme allongée et à des taches brillantes ou sombres à la surface.

Formation:

compte tenu de la distribution déséquilibrée de la masse dans ses lunes, il est largement admis que Triton a été capturé après la formation du système satellite original de Neptune – dont une grande partie aurait été détruite dans le processus de capture., De nombreuses théories ont été proposées concernant les mécanismes de sa capture au fil des ans.

Le plus largement accepté est que Triton est un membre survivant d’un objet binaire de la ceinture de Kuiper qui a été perturbé par une rencontre avec Neptune. Dans ce scénario, Triton capturé était le résultat d « une rencontre à trois corps, où il est tombé dans une orbite rétrograde tandis que l » autre objet a été détruit ou éjecté dans le processus.,

l »orbite de Triton lors de la capture aurait été très excentrique, et aurait causé des perturbations chaotiques dans les orbites des satellites neptuniens intérieurs d » origine, les faisant entrer en collision et réduire à un disque de gravats. Ce n »est qu » après que l  » orbite de Triton soit redevenue circulaire que certains des gravats pourraient ré-accréter dans les lunes régulières actuelles. Cela signifie qu »il est probable que les satellites intérieurs actuels de Neptune ne sont pas les corps d » origine qui se sont formés avec Neptune.

Les simulations numériques montrent qu’il existe un 0.,41 probabilité que la Lune Halimède soit entrée en collision avec Néréide à un moment donné dans le passé. Bien qu’on ne sache pas si une collision a eu lieu, les deux lunes semblent avoir des couleurs similaires (« grises »), ce qui implique Qu’Halimède pourrait être un fragment de Néréide.

compte tenu de sa distance du Soleil, la seule mission à avoir jamais étudié Neptune et ses lunes de près était la mission Voyager 2. Et bien qu’aucune mission ne soit actuellement prévue, plusieurs propositions ont été faites pour qu’une sonde robotisée soit envoyée sur le système à la fin des années 2020 ou au début des années 2030.

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