Dans le système gravitationnel complexe créé par Pluton et Charon, tout est chaotique : les petites lunes, Charon et Pluton elle-même tournent autour d’un centre commun qui se déplace constamment. Dans ces conditions, il n’est pas surprenant que Hydra, le satellite de Pluton, n’ait même pas une période de rotation constante autour de son axe — et que le Soleil puisse se lever à tout moment d’un point arbitraire de l’horizon.
Les caractéristiques d’Hydra
Le système de corps célestes de Pluton est l’un des plus complexes de l’univers — seuls des objets individuels comme le triple astéroïde (87) Sylvia peuvent être plus complexes. Pluton n’a que deux fois la masse de Charon, ce qui explique qu’ils orbitent tous deux autour d’un centre de masse commun. Et si l’on tient compte du fait qu’ils se déplacent, avec d’autres satellites, autour du Soleil, on peut imaginer le désordre qui en résulte.
Hydra, le satellite de Pluton
Malgré toutes ces difficultés, Hydra a été découvert en 2005 grâce au télescope orbital Hubble. Mais même sa puissance n’a pas permis de voir le satellite autrement que comme une étoile peu lumineuse. À l’aide d’outils physiques théoriques, les astronomes terrestres ont réussi à calculer les caractéristiques d’Hydra de manière assez détaillée — et la sonde New Horizons, à l’été 2015, a confirmé leurs suppositions et les a complétées par de nouveaux faits. À ce jour, on sait ce qui suit :
- Le diamètre approximatif d’Hydra est de 42 kilomètres. Compte tenu de la forme irrégulière du satellite, sa superficie est d’environ 5500 kilomètres carrés, soit 2000 kilomètres carrés de moins que la superficie de Shanghai.
- L’albédo d’Hydra est très élevé : la luminosité de la lune est de 50 %, ce qui la place en deuxième position dans le système, derrière Pluton. En se basant sur la luminosité élevée d’Hydra et sur son comportement orbital, les astronomes suggèrent qu’Hydra est composée de glace d’eau. Ainsi, le satellite est très léger — des estimations approximatives évaluent sa masse à 5×10 16 kilogrammes. «La théorie de la glace est étayée par l’analyse du spectre du satellite : contrairement à Pluton, qui est rougeâtre, Hydra a une couleur neutre, proche du gris.
- La forme de l’Hydre ressemble à une pomme de terre : une partie est beaucoup plus large que l’autre. La sonde New Horizons a découvert dans la partie «sud», la plus large du satellite, une formation ronde et sombre d’un diamètre de 10 kilomètres, qui ressemble à une large incision. Bien que cet objet attire l’attention, son origine est hélas inconnue.
- Les caractéristiques orbitales d’Hydra — sa principale caractéristique. Le mouvement chaotique du satellite, déjà décrit, se manifeste de manière très diverse. La période pendant laquelle Hydra tourne autour de Pluton, plus ou moins stable, est de 38 jours terrestres, ce qui n’est pas le cas de sa rotation autour de son propre axe. La durée du jour sur Hydra et l’axe de rotation lui-même changent constamment — de l’extérieur, le satellite ressemble à un énorme rocher qui dévale la montagne. Ce phénomène est dû non seulement aux fluctuations gravitationnelles de Pluton et de Charon, mais aussi à la forme irrégulière d’Hydra, qui entraîne un déplacement du centre de masse.
- Hydra et d’autres satellites sont également en résonance orbitale : la fréquence de rotation des lunes autour du centre de gravité de Pluton-Charon et l’une par rapport à l’autre soutient leurs trajectoires et les empêche de s’écraser l’une contre l’autre. De plus, cette résonance les maintient à Pluton — sans elle, la planète naine ne pourrait tout simplement pas avoir autant de satellites.
La rotation chaotique d’Hydra témoigne également de l’homogénéité du matériau du satellite. De nombreux autres objets spatiaux de forme irrégulière tournent sur un axe «idéal» en raison de la compaction de la roche, ce qui équilibre le corps. En même temps, elle lève le voile sur le mystère de l’origine des lunes de Pluton : elles se sont très probablement formées naturellement au cours du processus de formation gravitationnelle des planètes, il y a 4,5 milliards d’années.
Histoire de l’exploration d’Hydra
Comme mentionné ci-dessus, le satellite a été découvert en 2005 grâce à la puissance du télescope orbital Hubble, l’un des télescopes les plus puissants à ce jour. Malgré l’éloignement d’Hydra qui limite la quantité de données même pour Hubble, les scientifiques ont fait de grands progrès. Mark Showalter, astronome au SETI (Search for Extraterrestrial Civilisations Institute), a passé de nombreuses heures à étudier Hydra. Ses travaux ont permis de calculer la taille du satellite, de découvrir sa rotation chaotique et sa composition approximative. Hydra a été baptisé en 2006 d’après un monstre à plusieurs têtes de la mythologie grecque. Ce nom s’inscrit dans la tradition «sombre» des noms donnés aux objets proches de Pluton.
Cependant, la plus grande contribution a été apportée par la sonde New Horizons, qui a effectué un survol à une distance de 643 000 kilomètres d’Hydra en 2015. Même à une telle distance, l’équipement moderne de New Horizons a permis d’obtenir des images de relativement bonne qualité — la résolution de la meilleure était de 3 kilomètres par pixel. À cette occasion, les astronomes ont enfin appris à connaître la forme d’Hydra.
Date de publication: 12-26-2023
Mettre à jour la date: 12-26-2023