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Satellites naturels

du système solaire

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Dans le Système solaire, 220 satellites naturels (aussi nommés lunes) ont été mis en évidence comme orbitant autour d'une planète ou d'une planète naine. On en dénombre près de 345 autour de planètes mineures et des découvertes sont annoncées régulièrement. Parmi ces satellites, seuls 19 ont une masse suffisante pour avoir acquis une forme sphéroïdale sous l'effet de leur propre gravité.

En fonction des caractéristiques de son orbite, une lune relève de l'une des deux catégories suivantes :

  • soit celle de satellite régulier (lune régulière), au mouvement prograde sur un plan orbital proche du plan équatorial de sa planète ;
  • soit celle de satellite régulier  (lune irrégulière), au mouvement prograde ou rétrograde  sur une orbite souvent inclinée avec un angle élevé par rapport au plan équatorial de sa planète. L'origine des lunes irrégulières s'explique probablement par l’existence de planètes mineures qui furent capturées par l'attraction des planètes. La plupart des lunes régulières ont un diamètre inférieur à 10 kilomètres.
  • En dehors de la Lune, la première découverte d'un satellite revient à Galilée qui, en 1610, a observé quatre satellites orbitant autour de Jupiter ; on les appelle aujourd'hui les satellites galiléens. Au cours des trois siècles suivants, peu de satellites sont découverts. Des missions spatiales vers d'autres planètes dans les années 1970, notamment avec Voyager 1  et 2, ont amorcé l'augmentation du nombre de détections. Les observations depuis l'an 2000, principalement au moyen de grands télescopes optiques terrestres, ont permis la mise en évidence de nombreux autres satellites, dont tous sont de forme irrégulière.

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Quelques lunes (avec la Terre à l'échelle). Dix-neuf lunes sont assez massives pour être sphériques, et seule Titan possède sa propre atmosphères.

Sélection des Lunes du Système Solaire, avec la Lune a l’échelle

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  • Mercure

Mercure, la planète la plus petite et la plus proche du soleil, ne possède aucun satellite, ou du moins aucun d'une dimension supérieure à 1,6 km.

  • Vénus

La planète Vénus ne possède pas non plus de satellite, bien que circulent depuis le xviie siècle des rapports évoquant la présence d'une lune autour de Vénus.

  • La Terre

La planète Terre possède un seul satellite naturel, la Lune. C'est le plus grand satellite des planètes telluriques  et le cinquième plus grand satellite de toutes les planètes du Système solaire. Par ailleurs, la Terre possède au moins deux objets co-orbitaux : les astéroïdes 3753 Cruithne et 2002 AA ; cependant n'orbitant pas directement autour la Terre, ils ne sont pas considérés comme des lunes.

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  • Mars

La planète Mars possède deux lunes, Phobos et Deimos. Des recherches en vue de détecter d'autres satellites ont été infructueuses, et les plus gros objets détectés en orbite possèdent un rayon inférieur à 90 m.

  • Jupiter

La planète Jupiter possède 84 satellites naturels connus, tous confirmés, dont 72 numérotés, parmi lesquels 57 sont nommés.

Elle possède huit satellites réguliers, les 4 satellites galiléens découverts par Galilée en 1610, et les 4 satellites appartenant au groupe Amalthée. Ils sont nommés d'après les maîtresses et amants de Zeus, l'équivalent grec de Jupiter.

Ses 61 satellites irréguliers  se répartissent en deux catégories selon leur mouvement prograde ou rétrograde.

  • La quasi-totalité des satellites progrades appartiennent au groupe d’Hymalia, à l’exception de deux comptés séparément.
  • Les satellites rétrogrades sont regroupés dans le groupe de Carmé, celui d’Ananké ou de Pasiphaé, quelques lunes demeurant à part.

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  • Un satellite irrégulier, est un satellite naturel qui décrit une orbite distante, inclinée et souvent rétrograde, provenant de la périphérie plutôt que formé autour de sa planète (à l'exception des deux satellites de Mars).
  • Près de 90 satellites irréguliers ont été identifiés autour des quatre planètes géantes du Système solaire.

  • Le diagramme ci-contre représente les orbites des satellites irréguliers connus. Leur abscisse correspond aux demi-grands axes a, exprimés en fraction du rayon de la sphère de Hill de la planète.
  • L'axe vertical donne l'inclinaison i de l'orbite en degrés, les satellites figurant sous l'axe horizontal (i>90°) ayant une orbite rétrograde. La taille des cercles indique leurs tailles relatives.

Satellites irréguliers de Jupiter (en rouge), Saturne (jaune), Uranus (vert) et Neptune (bleu).

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  • La sphère de Hill (ou sphère de Roche) d'un corps A en orbite autour d'un autre B, plus massif, est une approximation de la zone d'influence gravitationnelle de ce premier corps A, c'est-à-dire du volume d'espace où la satellisation d'un troisième corps C de masse négligeable devant les deux premiers, est possible autour du premier corps A, lui-même en orbite, sans être capturé par le deuxième B.

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LES SATELLITES DE JUPITER

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  • Saturne

La planète Saturne possède 83 satellites connus. 82 ont eu leur existence confirmée, dont 66 qui ont reçu un numéro officiel et 63 qui ont aussi reçu un nom officiel. La plupart d'entre eux sont d'assez petite taille.

Au contraire, sept satellites sont assez grands et massifs pour parvenir à l’équilibre hydrostatique. Parmi ceux-ci, Titan est la deuxième plus grande lune du Système solaire. De plus, 24 lunes de forme régulière sont traditionnellement nommées d'après le récit mythologique des Titans ou d'autres personnages associés avec la mythologie de Saturne. Les autres sont de relative petite taille, de forme irrégulière, et classés selon leurs caractéristiques orbitales dans les groupes inuitnordique, ou gaulois, leur nom émanant des mythologies respectives.

  • Les anneaux de Saturne sont constitués d'objets glacés dont la taille s'échelonne du centimètre à plusieurs centaines de mètres, chacun possédant son orbite propre. Ainsi, il est difficile d'évaluer avec précision nombre de lunes saturniennes, car il n'existe pas de définition objective permettant de distinguer les innombrables petits objets anonymes formant les anneaux et les plus grands objets ayant actuellement reçu une désignation. On dénombre au moins 150 "satellites mineurs" inclus dans les anneaux, détectés par les perturbations qu'ils provoquent sur les débris environnants.

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LES SATELLITES DE SATURNE

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  • Uranus

La planète Uranus possède 27 satellites, tous nommés, dont cinq assez massifs pour avoir atteint l’équilibre hydrostatique. On distingue 13 lunes en orbite à l'intérieur des anneaux et neuf lunes de forme irrégulière, en orbite à l'extérieur des anneaux. Contrairement à la plupart des satellites naturels dont les noms proviennent de l’Antiquité, toutes les lunes d'Uranus font référence aux personnages de la pièce de théâtre Le Songe d'une nuit d'été de William Shakespeare et du poème La Boucle de cheveux enlevée d'Alexander Pope.

  • Neptune
  • La planète Neptune possède 14 satellites, tous nommés. Le plus grand, Triton, compte pour plus de 99,5 % de toute la masse en orbite autour de la planète. Triton est assez massif pour avoir atteint l’équilibre hydrostatique  mais, contrairement au reste des grands satellites, il possède une orbite rétrograde, ce qui suggère qu'il a été capturé par la planète.
  • Neptune possède également sept satellites intérieurs réguliers et six extérieurs irréguliers.

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LES PLANÈTES URANUS ET NEPTUNE

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  • Pluton
  • La planète naine Pluton possède cinq satellites. Le plus grand est Charon, nommé d'après le passeur d'âmes du fleuve Styx, qui mesure plus de la moitié du diamètre de Pluton. Les deux astres orbitent l'un autour de l'autre, formant un système binaire. Les quatre autres lunes, NIxHydraKerberos et Styx, sont beaucoup plus petites et orbitent dans le système Pluton–Charon.

  • Autres planètes naines et mineures
  • Cérès n'a pas de lune connue. Il est certain à 90 % que Cérès ne possède aucune lune de dimensions supérieures à 1 km.
  • Hauméa possède deux lunes, Hi’iaka et Namaka, d'un rayon approximatif de 195 et 100 km, respectivement.
  • Makémaké possède une lune, découverte en avril 2016 et provisoirement désignée S/2015 (136472) 1.
  • Eris possède une lune, Dysnomie. La détermination précise de sa taille est difficile, avec une estimation de son rayon vers 257±100 km;
  • (90482) Orcus, objet de la ceinture de Kuiper et candidat au statut de planète naine, possède un satellite naturel découvert en 2005 et nommé plus tard Vanth.
  • En mars 2018, on dénombre enfin un total de 345 lunes autour d’astéroïdes (ou autour de planètes mineures), dont 69 géocroiseurs, 27 aréocroiseurs, 155 dans la ceinture d’astéroïde, 4 astéroïdes troyens de Jupiter et 90 transneptuniens.

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Les satellites de Pluton

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Les LUNES les plus ÉTRANGES du SYSTÈME SOLAIRE !

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Satellites naturels

du système solaire

"Le mystère crée l'émerveillement et l'émerveillement est à la base du désir de compréhension de l'homme »

Neil Armstrong