Voici les 10 plus grandes non-planètes de notre système solaire

Astronomiquement, les corps du système solaire doivent remplir trois critères pour obtenir le statut tant vanté de planète :

• Se tirer gravitationnellement vers une forme sphéroïdale, où ils obtiennent un équilibre hydrostatique,
• Orbitant autour du Soleil dans une ellipse et aucun autre corps parent plus petit,
• et dégager leur orbite de tout objet substantiellement massé.

Dans notre système solaire, seuls huit mondes font l’affaire compte tenu de ces critères. Les quatre planètes rocheuses (Mercure, Vénus, Terre, Mars) et les quatre mondes géants gazeux (Jupiter, Saturne, Uranus, Neptune) sont les seuls qui peuvent être appelés planètes selon ces définitions. Tout le reste, quelle que soit sa taille ou sa masse, échoue sur l’un de ces deux derniers critères.

Une simple relation masse-distance pourrait étendre cette définition à d’autres systèmes solaires également, transformant la définition actuelle de l’UAI en une définition universelle qui définit les « planètes » pour les systèmes exoplanétaires également.

Bien qu’elle ne soit pas encore universellement acceptée, cette relation claire montre que la définition de l’UAI n’est pas simplement arbitraire, mais a un mécanisme physique sous-jacent qui pourrait rendre compte d’un tel schéma de classification.

Pour autant, être une planète, par définition, n’est pas tout. Beaucoup de non-planètes, même dans notre propre système solaire, sont fascinantes en elles-mêmes. Voici les 10 plus grandes que nous connaissons, ainsi que ce qui les rend si intéressantes.

1.) Ganymède : La plus grande lune de Jupiter est la plus grande non-planète du système solaire. Avec un diamètre de 5 268 km (3 271 miles), elle est 8% plus grande que la planète Mercure, bien qu’elle ait moins de la moitié de la masse de la planète la plus intérieure de notre système solaire, étant faite principalement de glaces et de minéraux silicatés. Avec seulement 45 % de la masse de Mercure, elle a une densité semblable à celle d’un astéroïde plutôt qu’une densité comparable à celle des planètes terrestres.

Et pourtant, elle possède un noyau de fer qui génère son propre champ magnétique, lequel domine très près de la surface, même par rapport à l’énorme champ magnétique de la planète mère voisine, Jupiter. Les observations suggèrent qu’elle possède un océan souterrain sous la surface, contenant peut-être encore plus d’eau que la planète Terre. Son atmosphère est presque inexistante : 100 milliards de fois plus fine que celle de la Terre, faite presque exclusivement de composés d’oxygène et d’hydrogène provenant de glaces vaporisées.

2.) Titan : L’énorme satellite de Saturne donne raison à Ganymède en tant que plus grande non-planète de toutes. Titan dépasse également Mercure en taille, mais n’a pas grand-chose d’autre en commun avec Ganymède, pratiquement dépourvu d’air. L’atmosphère de Titan est la plus riche de toutes les lunes du système solaire, avec une pression atmosphérique à sa surface supérieure à celle de la Terre. Elle forme des nuages saisonniers et des régimes météorologiques à ses pôles, au-dessus des brumes de méthane qui dominent son atmosphère.

La pression à la surface permet la présence de liquides à cet endroit, le plus important étant le méthane. L’atterrisseur Huygens a découvert des lacs de méthane et même des chutes d’eau à la surface de Titan, tandis que l’imageur infrarouge de Cassini a pu cartographier la surface de Titan à travers les nuages. À bien des égards, de toutes les lunes que nous connaissons, c’est celle qui ressemble le plus aux autres planètes rocheuses du système solaire.

3.) Callisto : La lune la plus ancienne et la plus lourdement créatée du système solaire, Callisto, de la taille de Mercure, est la plus grande lune à présenter très peu de propriétés de ce que nous appellerions une « différenciation » entre ses couches. La plus éloignée des quatre lunes galiléennes autour de Jupiter, Callisto reçoit très peu de chaleur de marée à cette grande distance, et n’est pas enfermée dans les mêmes orbites résonnantes que Io, Europe et Ganymède. Il a la plus faible densité et gravité de surface de tous les satellites galiléens.

Bien qu’il soit verrouillé tidalement à Jupiter, avec la même face toujours tournée vers son parent jovien, sa surface semble être extrêmement vieille. C’est le monde le plus fortement cratérisé connu dans le système solaire, on pense que sa surface est la plus ancienne de toutes. De toutes les grandes lunes que nous connaissons, Callisto montre les plus petites différences de composition entre le noyau, le manteau et la croûte, probablement en raison de sa formation par accrétion lente à une si grande distance (et avec si peu de chauffage par les marées) de Jupiter.

4.) Io : Le monde volcanique de Jupiter est constamment déchiré par les marées, refaisant surface lui-même via son intérieur de lave en fusion. À bien des égards, Io est le contrepoint de Callisto, montrant ce qu’une grande Lune peut être avec une quantité extraordinaire de chauffage par marée en orbite trop proche d’un géant gazeux. Io présente :

• un total de plus de 400 volcans actifs, ce qui en fait l’objet le plus actif géologiquement de tous,
• des panaches de soufre et de dioxyde de soufre qui s’élèvent jusqu’à 500 km (300 miles) au-dessus de sa surface,
• et plus de 100 montagnes, dont beaucoup s’élèvent plus haut que le Mt. Everest, en raison des événements de soulèvement à l’intérieur de Io.

Io n’a pratiquement pas de cratères, car elle est constamment resurfacée, et de nombreuses régions avec de la lave en fusion visible à tout moment. Io est le monde le plus pauvre en eau/glace de tout le système solaire, principalement composé de roche silicatée avec un noyau riche en métaux.

5.) Lune : Seul satellite d’un monde rocheux de cette liste, notre Lune pourrait bien être le plus jeune des grands objets du système solaire. Selon nos meilleures théories, la Lune de la Terre a été formée à partir d’un ancien impact géant qui s’est produit quelque 50 millions d’années après la formation des autres planètes et de leurs satellites, les débris se coalisant pour former le compagnon de la Terre que nous connaissons aujourd’hui.

Comme toutes les autres lunes de cette liste, notre Lune est verrouillée tidalement à sa planète mère, le même côté faisant toujours face à notre monde. Elle possède sa propre source de chaleur interne : essentiellement issue de la désintégration d’éléments radioactifs. La composition de la Lune est très similaire à celle des roches terrestres, ce qui la rend unique parmi tous les grands objets non planétaires du système solaire.

6.) Europe : La plus petite et la plus hospitalière des quatre grandes lunes de Jupiter, Europe est couverte de glace d’eau avec un océan liquide en subsurface. Comme Ganymède, Europe a une atmosphère très fine composée principalement d’oxygène, due à la sublimation des glaces volatiles à sa surface. Contrairement aux autres lunes de cette liste jusqu’à présent, cependant, la surface glacée d’Europe et son grand volume en font l’objet le plus lisse du système solaire, malgré son apparence striée.

La chaleur de la flexion de marée, induite par la force gravitationnelle de Jupiter, est censée faire en sorte que l’océan de subsurface reste liquide, poussant la glace à se déplacer d’une manière similaire à la tectonique des plaques. Les produits chimiques de surface étant activement transportés vers l’océan souterrain, et le chauffage hydrothermal provenant du dessous, les océans d’Europe peuvent potentiellement abriter une vie extraterrestre. Des panaches cryovolcaniques, similaires à ceux d’Encelade de Saturne, ont été détectés pour la première fois en 2013.

7.) Triton : La plus grande lune de Neptune était autrefois le plus grand objet de la ceinture de Kuiper du système solaire, mais a été capturée gravitationnellement il y a longtemps. Orbitant à une distance moyenne de seulement 355 000 km, les anneaux et les lunes sont introuvables autour de Neptune jusqu’à ce que l’on atteigne une distance plus de 15 fois supérieure. Triton, lors de sa capture, doit avoir nettoyé une énorme fraction du système neptunien !

Orbitant de manière rétrograde (dans le sens inverse des aiguilles d’une montre, par opposition au sens des aiguilles d’une montre), Triton est la seule grande lune à présenter cette caractéristique, preuve supplémentaire de sa nature capturée. C’est un monde actif qui refait surface au fil du temps, avec des geysers en éruption, une fine atmosphère semblable à celle de Pluton, et recouvert d’un mélange de glaces d’azote, d’eau et de dioxyde de carbone. Ses cryovolcans dégageant de la fumée indiquent un océan souterrain et une activité continue.

Triton représente 99,5 % de la masse orbitant autour de Neptune : le plus grand ratio de tout système planète-lune ayant plus d’un satellite naturel.

8.) Pluton : Enfin, nous arrivons à l’ancienne planète préférée de tous, et la première non-lune de notre liste. Plus petit et moins massif que Triton, et moins de la moitié du diamètre de Mercure, le système plutonien est le premier de la ceinture de Kuiper à être imagé de près. Son grand satellite naturel, Charon, a probablement été formé par un impact géant, tout comme ses quatre autres lunes : Styx, Nix, Kerberos et Hydra.

Charon, en particulier, est si grand qu’il fait du système plutonien un système binaire, où le centre de masse du système se trouve en dehors de Pluton lui-même. Son histoire géologique indique également un monde actif, car les montagnes de glace géantes, les neiges, les vallées et les plaines sublimées montrent un monde gelé en mouvement. Comme de nombreux mondes de cette liste, Pluton a probablement un océan liquide sous la surface, ce qui soulève plus de questions sur la biochimie et les matières organiques qu’il n’apporte de réponses.

9.) Eris : Presque aussi grande que Pluton mais plus massive, la position actuelle d’Eris, proche de l’aphélie de son orbite, la place à environ trois fois la distance Soleil-Pluton. Jusqu’au mois dernier, Eris était, à l’exception de quelques comètes à longue période, l’objet le plus éloigné connu dans le système solaire. L’occultation d’une étoile par Eris en 2010 a permis de mesurer sa taille à 2 326 km : à peine 2 % de moins que le diamètre de Pluton, qui est de 2 372 km.

A part sa masse, sa taille et sa période orbitale, on sait très peu de choses sur Eris en raison de son énorme distance. Elle possède au moins un satellite naturel : Dysnomia, est de couleur plus blanche que Triton ou Pluton, contient des glaces en surface et une fine atmosphère similaire à ces deux mondes, et met 558 ans pour effectuer une orbite autour du Soleil. Si nous lancions une mission fly-by vers Eris en 2032, une assistance gravitationnelle de Jupiter pourrait y amener un vaisseau spatial en seulement 24,7 ans.

10.) Titania : Ce n’est qu’en descendant jusqu’à la dixième plus grande non-planète du système solaire que l’on arrive enfin à l’une des lunes d’Uranus, dont Titania est la plus grande. Nettement plus petite qu’Eris, Titania mesure moins de 1 600 km de diamètre et se compose de quantités approximativement égales de glace et de roche. Il peut y avoir une fine couche d’eau liquide à la limite noyau-manteau de ce monde, et présente une cratérisation modérée qui indique un événement de resurfaçage relativement tôt dans son histoire, après que la plupart des impacts affectant les autres lunes proches aient déjà eu lieu.

Il y a à la fois de la glace d’eau et de la glace de dioxyde de carbone à la surface de Titania, ce qui peut indiquer une atmosphère de dioxyde de carbone très mince et ténue. Les occultations d’une étoile n’ont pas permis de révéler la présence d’une atmosphère ; si elle existe, il en faudrait environ dix trillions pour égaler la pression à la surface de la Terre. Elle n’a été étudiée de près qu’une seule fois : par Voyager 2 en 1986.

Les objets suivants sur la liste comprennent d’autres lunes de Saturne (comme Rhéa et Iapetus) et Uranus (par ex, Oberon), suivis par les autres planètes naines de la ceinture de Kuiper et la lune géante de Pluton, Charon. Si l’idée qu’il existe un grand objet à environ 200 UA de distance, provisoirement appelé « Planète Neuf » ou « Planète X », s’avère exacte, il pourrait faire tomber tous les objets de cette liste, voire être classé lui-même comme une planète.

Beaucoup des objets que nous considérons actuellement comme ayant une certaine importance dans le système solaire, comme Cérès, le plus grand astéroïde (à la 25e place), ou Sedna, un objet possible du nuage de Oort (à la 23e place), sont loin de figurer dans le top 10. Il y a tant à apprendre en regardant ce qui nous entoure et où cela se trouve. Plutôt que d’argumenter sur la classification, nous devrions apprécier notre arrière-cour cosmique pour ce qu’elle est exactement, et toutes les richesses qu’elle contient.