Aux confins du Système Solaire Alain Doressoundiram janvier 2010 http://www.obspm.fr

Intérêts des objets transneptuniens Nouveau domaine de la planétologie En plein essor Un « nouveau » système solaire Origine des comètes Résidus de la formation du Système solaire. Contraintes pour les modèles. Liens avec les autres systèmes planétaires. Alain Doressoundiram

Coupe du Système Solaire Aux confins du système solaire, A. Doressoundiram et E. Lellouch Belin (2008) Alain Doressoundiram

Le Système Solaire après le 24 Août 2006 Planètes Planètes naines Haumea Eris Makemake Définition d’une planète - en orbite autour du Soleil « rond » a fait le « ménage » sur son orbite Plutoïdes Crédit NASA

7 7 11 16 6 7 11 12 13 8 10 8 9 8

Le nombre des planètes au cours de l’histoire

7 antiquité 1543 7 11 1610 16 1684 6 début XVIIIe 7 1781 11 1807 12 1845 13 1846 8 1850’ 10 1859 8 début XXe 9 1930 Alain Doressoundiram

Pluton: le champion d’une nouvelle famille

La découverte de Pluton (18 février 1930) Alain Doressoundiram

L’orbite de Pluton Elliptique (30-50 UA), inclinée (17°), en résonance 3:2 avec Neptune (période = 248 ans)  stable Pluton au plus près de Neptune à 17 UA Pluton au plus près d’Uranus à 12 UA Aux confins du système solaire, A. Doressoundiram et E. Lellouch Belin (2008) Alain Doressoundiram

La surface de Pluton Pluton est recouverte de glaces (azote, méthane CO, H2O) Atmosphère ténue d’azote. Alain Doressoundiram

Les prémices d’une fabuleuse découverte

Les premières spéculations (2) K. Edgeworth (1943) Le disque proto-planétaire s’étendait très au-delà de Neptune, mais sa densité décroissait avec la distance Formation d’une planète dans chaque « zone » du disque, sauf à grande distance, où se forment une multitude de petits corps (« tas de graviers »)  comètes G. Kuiper (1951) Effondrement d’un nuage moléculaire (x 100.000 UA) et rotation Aplatissement en un disque Formation de grains Planétésimaux Embryons de planètes Planètes Alain Doressoundiram

1992 QB1 Découverte du premier objet transneptunien astéroïde Objets difficiles à observer : Un objet à une taille et albédo donnés est 104 plus faible au delà de Neptune (r=30ua) que dans la ceinture d’astéroïde (r=3ua) astéroïde 1992 QB1 : a=43.8 UA, i=2.2 deg., e=0.088 Nomenclature : Un objet découvert reçoit une désignation provisoire : L’année de la découverte Suivie d’une lettre correspond a la quinzaine de découverte (A=> 1-15 jan, B=>16-31 jan, etc.…I et Z ne sont pas utilisées) Ensuite on ajoute une lettre correspondant à l’ordre de la découverte dans la quinzaine (A,B,C,… Z (sauf lettre I) puis A1,B1,C1,…Z1, etc.…. Ainsi 1992QB1 a été découvert entre le 16 et le 31 août 1992. « B1 » indique que c’est le 27e objet découvert lors de cet quinzaine. astéroïde distance = 41,2 UA magnitude = 23,5 107 plus faible qu’une étoile à l’œil nu D=240 km Découverte en 1992 par Dave Jewitt et Jane Luu à Hawaii D. Jewitt et J. Luu Télescope 2,2-m à Hawaii, août 1992

Des découvertes extraordinaires et… énigmatiques

De surprise en surprise… Des orbites sens dessus dessous Masse manquante OTNs géants Binaires Composition révélée Extrême diversité des couleurs Alain Doressoundiram

Sedna, une orbite atypique Crédit: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (SSC-Caltech) Alain Doressoundiram

De surprise en surprise… Structure dynamique chahutée Masse manquante OTNs géants Binaires Composition révélée Extrême diversité des couleurs Alain Doressoundiram

Le Hit Parade Dispersés Plutinos Détachés Classiques Eris Pluton Sedna Dysnomia Dispersés Charon Plutinos Eris Pluton Makemake Détachés Classiques Sedna Orcus Haumea Quaoar 2002 TX300 2002 AW197 Varuna Ixion Alain Doressoundiram Alain Doressoundiram

De surprise en surprise… Structure dynamique chahutée Masse manquante OTNs géants Binaires Composition révélée Extrême diversité des couleurs Alain Doressoundiram

Spectroscopie et interprétation des spectres Modèle de transfert radiatif Mesures de laboratoire Aux confins du système solaire, A. Doressoundiram et E. Lellouch Belin (2008) Alain Doressoundiram

Quaoar Composition Quaoar à T=-220°C Eau cristalline Implique une température de formation > -160°C Chauffage: interne par radioactivité ou externe par micro-impacts cryovolcanisme Jewitt and Luu., 2004 Alain Doressoundiram

Eris: plus grand que Pluton ?! Vue d’artiste de la surface de Eris Crédit: nasa Taille: 2400 km !!! Mais… Distance actuelle: 97UA Pér=560 ans, q=38UA, Q=97UA recouvert de glace de méthane (comme Pluton) Alain Doressoundiram

Une histoire du système solaire (et de la Lune!)

Une histoire du Système Solaire le modèle de Nice Aux confins du système solaire, A. Doressoundiram et E. Lellouch Belin (2008) Alain Doressoundiram

Une histoire du Système Solaire Une phase chaotique Crédit: A. Morbidelli Crédit: A. Morbidelli Alain Doressoundiram

Le grand bombardement tardif « Mer de la tranquillité », « Mer de la sérénité » des bassins d’impact inondés par de la lave aujourd’hui solidifiée. Formation 700 millions d’années environ après la formation de la Terre et de son satellite. Pour preuve, ces « mers » sont peu cratérisées. Impacts très tard appelé aussi GBT (pour Grand Bombardment Tardif). Expliqué par le modèle de Nice Alain Doressoundiram Galileo/NASA

Prochaine étape: 2015 (New Horizons) Lancement : 19 Janvier 2006 Survol de Jupiter: Février 2007 Survol de Pluton-Charon : Juillet 2015 Survols d’OTNs : 2016-2020 Alain Doressoundiram

à suivre… New Horizons/NASA