Inel planetar

Un inel planetar , sau pur și simplu inel , este o regiune subțire sub formă de disc în jurul unei planete , a unei planete pitice , a unui corp mic sau chiar a unui satelit natural și este formată în mare parte din praf și mici particule.

Cel mai cunoscut sistem de inele planetare se află în jurul lui Saturn , dar poate fi găsit și în jurul celorlalte trei planete joviene  : Jupiter , Uranus și Neptun . Cu toate acestea, acestea din urmă sunt foarte greu de observat de pe Pământ datorită masei lor scăzute și a albedo-ului .

Primele inele ( Saturn ) au fost descoperite în XVII - lea  secol de Galileo . Aproape 400 de ani mai târziu, un sistem de inele a fost detectat în jurul unui corp din afara sistemului solar .

Poveste

XVII - lea la XIX - lea  secol

Primele inele descoperite sunt cele ale lui Saturn. În 1610, Galileo a observat această stea pentru prima dată și a văzut o planetă cu doi sateliți , pe care îi numea în mod obișnuit „urechile lui Saturn”. Într-adevăr, calitatea instrumentelor sale nu îi permite să vadă altceva. În 1612, el a vizualizat că inelele lui Saturn sunt două jumătăți de elipsă .

În 1654, Christian Huygens a ajuns la concluzia că ceea ce înconjoară această stea nu sunt sateliți, ci un inel subțire și solid. A publicat această descoperire în 1659 în cartea sa Systema Saturnum .

În 1787, Pierre-Simon de Laplace a descoperit că Saturn nu era înconjurat de un singur inel, ci de mai multe. ÎnFebruarie 1789, William Herschel , care l-a descoperit pe Uranus, scrie în notele sale că bănuiește că această planetă are inele. Notele au devenit publice aproape zece ani mai târziu, în 1797, însă ipoteza a trecut neobservată și s-a scufundat în uitare.

În 1857, James Clerk Maxwell a demonstrat că inelele lui Saturn nu pot fi solide, ci trebuie să fie făcute din particule mici. Într-adevăr, el descoperă că un inel solid nu ar putea rămâne stabil.

XX - lea și XXI - lea  secol

Este doar 10 martie 1977, la aproape două secole după ultima mențiune a inelelor din jurul lui Uranus, că prezența lor este confirmată întâmplător de un grup de astronomi de la Universitatea Cornell . Vor să observe trecerea stelei SAO 158687 în jurul planetei, dar cu câteva minute înainte de aceasta, văd cinci mici scăderi ale luminozității . Reproducerea acestui fenomen dovedește existența a cel puțin cinci inele în jurul lui Uranus.

4 martie 1979, Inelele lui Jupiter sunt descoperite de sonda Voyager 1 . Deci, după această descoperire, unii oameni de știință fac ipoteza că una dintre caracteristicile planetelor gazoase este aceea de a avea inele. Prin urmare, ei întreprind cercetări pentru a le găsi pe cele ale lui Neptun.

22 iulie 1984, două echipe de astronomi, una sub supravegherea lui André Brahic și cealaltă sub cea a lui William Hubbard , situată la aproape 100 de kilometri de prima, observă o scădere cu 35% a luminozității lui Neptun într-o perioadă de timp. durata de 1,2 secunde . Percepția acestui fenomen a durat 0,1 secunde între cele două locuri. Au descoperit apoi prezența inelelor în jurul Neptunului, cu o lățime care variază între 10 și 100 de kilometri.

Procesul de instruire

Originea inelelor planetare nu este cunoscută cu certitudine. Au fost prezentate trei ipoteze cu privire la formarea lor:

Caracteristicile inelelor planetelor uriașe

În general, inelele sunt formate din miliarde de particule de praf și bucăți de resturi, pe lângă faptul că se află în limita Roche a planetei lor. Acest lucru le permite să nu se transforme într-un satelit. Mai mult, unele inele, în special cele mai subțiri, au sateliți păstori care își limitează întinderea prin limitarea particulelor lor, ceea ce îi ajută să rămână stabili, grație efectului gravitațional. Pe de altă parte, fiecare planetă poate fi diferențiată prin numărul, forma și albedo-ul inelelor sale.

Jupiter

Inelele lui Jupiter sunt împărțite în 3 părți: halo , inelul principal și inelul Gossamer , care în sine este alcătuit din materiale de la sateliții din Amalthea (pentru primii 23.000 km) și din Thebe (pentru restul de 29.800  km ). Majoritatea inelelor sunt compuse din praf care se desprinde și se pierde în atmosfera planetei și sunt vizibile doar împotriva luminii, deoarece masa lor este prea mică (de 1 miliard de ori mai puțin masivă decât cele ale lui Saturn) și că au un nivel scăzut albedo. În plus, particulele din inelele lui Jupiter sunt mai întunecate decât cele din Saturn, deci absorb lumina soarelui în loc să o reflecte.

Inelul principal al lui Jupiter, care are o lățime mai mică de 30 km, suferă eroziune și materialul care îl ajută să supraviețuiască se datorează probabil dezintegrării lente a micilor sateliți Métis și Adrastée .

Saturn

Saturn are 7 inele principale ( D , C , B , A , F , G și E ), un inel exterior foarte mare și difuz ( inelul lui Phoebe ) și inele multiple. Este posibil ca acestea să fi fost formate în urmă cu peste 4,5 miliarde de ani, când sistemul solar era încă în curs de dezvoltare . Inelele principale au o grosime mai mică de un kilometru și formează benzi largi în cadrul cărora putem observa zone mai mult sau mai puțin strălucitoare. Banda principală a inelelor se află la 70.000 până la 100.000 de kilometri de centrul planetei.

Ele reflectă 60% din lumina soarelui , ceea ce sugerează că toate particulele sunt compuse din peste 90% apă cu gheață, metan sau amoniac. Mărimea acestor particule variază de la centimetru la metru, dar sunt prezente și particule de câțiva micrometri . Acestea din urmă sunt componenta principală a inelelor difuze.

Există mici sateliți prezenți în unele inele, cum ar fi Pan , un satelit de 10 kilometri descoperit în divizia Encke din inelul A. Un alt inel al lui Saturn, F, se găsește chiar în spatele inelului. În afara limitei Roche și prezintă acumulări de materie care ar putea fi starea intermediară dintre un inel și un satelit.

Uranus

Planeta Uranus are un sistem de 13 inele subțiri ( Zeta , 6 , 5 , 4 , Alpha , Beta , Eta , Gamma , Delta , Lambda , Epsilon , Nu și Mu ) care sunt bine separate unul de celălalt. Nouă din inelele sale sunt foarte înguste și aproape circulare.

Inelele lui Uranus sunt formate din particule foarte întunecate, posibil gheață de metan înnegrite de radiații și o proporție foarte mică de praf. Într-adevăr, unele sunt opace, în timp ce altele sunt translucide, motiv pentru care nu sunt foarte vizibile prin imaginile obișnuite ale sondelor. În plus, este dificil să le vezi, deoarece acestea abia reflectă 5% din lumina soarelui și au o masă foarte mică. Într-adevăr, acestea sunt de 100.000 de ori mai puțin masive decât inelele lui Saturn.

Neptun

Neptun are un sistem de 5 inele similare ( Galle , Le Verrier , Lassell , Arago și Adams ), dar incomplet. Într-adevăr, inelele sale nu se învârt în jurul planetei și sunt numite „inele incomplete de arcuri”. Acestea sunt compuse din praf rezultat din coliziunile dintre corpuri și gheața de metan înnegrită de radiații.

La fel ca inelele lui Uranus, inelele lui Neptun sunt dificil de văzut, deoarece au o masă foarte mică, sunt de 100.000 de ori mai puțin masive decât cele ale lui Saturn. De asemenea, au un albedo foarte scăzut; particulele sale reflectă aproximativ 5% din lumină.

Alte corpuri cerești

Planetele uriașe nu sunt singurele stele care au inele în jurul lor, așa fac și alte corpuri cerești.

În 1999, un sistem de inele a fost descoperit în jurul a trei dintre cele patru luni ale lui Jupiter, Ganimedes , Callisto și Europa . Pentru fiecare dintre ele, inelul (urile) ar fi format din praful care scapă din lună în timpul impactului meteoritului .

În plus, sonda Cassini a dovedit existența resturilor în jurul celei de-a doua luni ca mărime a lui Saturn, Rhea . Ar forma cel puțin un inel în jurul acestei stele.

Chariclo , un Centaur , este înconjurat de un sistem de două inele. A fost descoperit prin observarea făcută de opt telescoape mari situate în șapte locații diferite. Originea lor nu este cunoscută în acest moment.

După descoperirea inelelor lui Chariclo, cercetătorii cred că alți asteroizi ar putea avea inele. Observațiile lor au condus în cele din urmă la descoperirea unui sistem de inele în jurul centaurului Chiron , o schimbare bruscă a luminii ar fi putut duce la confirmarea inelelor.

În 2012, astronomii Eric Mamajek , de la Universitatea din Rochester , și Matthew Kenworthy , de la Observatorul Leiden , au descoperit un sistem inelar impresionant situat în jurul exoplanetei J1407b , care se află în afara sistemului solar. Această planetă are un sistem de peste 30 de inele, fiecare având un diametru de zece milioane de kilometri și, potrivit lui Majamek, inelele sunt de 200 de ori mai largi decât cele ale lui Saturn. În plus, acestea sunt de 100 de ori mai grele decât Luna și ar putea dura aproximativ 110.000 de ani.

În 2017, astronomii Hugh Osborn , Universitatea din Warwick și Matthew Kenworthy, Observatorul Leiden , au anunțat descoperirea unui sistem de inele în jurul planetei PDS 110 b , în urmă cu aproximativ 1.125 de ani. Lumina Pământului. Această planetă se află pe orbita în jurul stelei PDS 110 , o stea care este încă relativ tânără (în jur de 10 milioane de ani). Inelele sale, deși mai mari decât cele ale lui Saturn, sunt mai puțin importante decât cele din J1407 b . Este a doua oară când discernem inele în jurul unei exoplanete.

Din 2017, astronomii au emis ipoteza că o planetă cu un sistem de inele impunător ar putea explica variația luminozității stelei KIC 8462852 .

Tot în 2017, observațiile ocultării unei stele de către planeta pitică (136108) Hauméa tind să demonstreze că aceasta din urmă are inele. Aceasta o face prima planetă pitică cunoscută a avea inele.

Descoperiri și ipoteze viitoare

Astronomii de la Universitatea din São Paulo au demonstrat, folosind simulatoare, că Pluto ar putea avea inele. Astfel, praful de la Nix și Hydra , sateliții lui Pluto, ar putea crea inele în jurul acestei planete pitice și a sateliților săi. Rămâne să dovedim această ipoteză.

În ceea ce privește planetele stâncoase , niciunul nu are inele în acest moment. Pe de altă parte, mai multe ipoteze aduc că Marte și Pământul le- ar putea avea în viitor. Într-adevăr, o echipă de astronomi indieni a publicat, în ziarul Icarus , un articol care explica formarea actuală a inelelor din jurul lui Marte. În câteva milioane de ani, luna Phobos va trece peste limita Roche a planetei roșii și forțele mareelor ​​ar trebui să o dezintegreze într-un inel de resturi care apoi continuă să spiraleze spre planetă.

În ceea ce privește Pământul, nu s-a observat încă nimic și totul se află în punctul de ipoteză, dar mai mulți cercetători cred în prezența viitoare a inelelor în jurul planetei.

Note și referințe

  1. Françoise Roques, "  Les anneaux des planètes  " , pe observatorul din Paris , IMCCE / UFE (accesat la 8 martie 2017 )
  2. „  Ar trebui să-l dezgropăm pe Galileo?”  » , La Radio-Canada.ca ,19 ianuarie 2009(accesat la 16 martie 2017 )
  3. (în) Ron Boakle (NASA), „  Istoricul istoric al inelelor lui Saturn  ” pe solarviews (accesat la 16 martie 2017 )
  4. James Lequeux, „  Huygens stabilește natura inelelor lui Saturn  ” , pe Encyclopaedia Universalis [Online] (accesat la 15 martie 2017 )
  5. (în) Paul Rincon, „  Inelele lui Uranus„ Au fost văzute în anii 1700  ” , pe BBC News ,18 aprilie 2007(accesat la 22 martie 2017 )
  7. EU Gautier, Israël Boischot și Brahic Thomas, „  JUPITER, planet, Les anneaux  ” , pe Encyclopaedia Universalis [Online] (accesat la 22 martie 2017 )
  8. Richard Doyle, „  Descoperirea inelelor  ” , pe La Lyre du Québec ,27 decembrie 2010(accesat la 22 martie 2017 )
  9. (în) Carolyn C. Porco și Douglas P. Hamilton , Enciclopedia Sistemului Solar , Lucy-Ann McFadden, Paul R. Weissman și Torrence V. Johnson,2006, 966  p. ( ISBN  978-0-12-088589-3 , prezentare online ) , p.516
  10. Comins 2016 , p.  108.
  11. Comins 2016 , p.  212.
  12. TERMIUM Plus, „  Satellite berger  ” , privind Guvernul Canadei ,8 februarie 2010(accesat la 19 aprilie 2017 )
  13. Planet Astronomy, "  Inelele lui Jupiter  " , pe Planet Astronomy (accesat la 24 martie 2017 )
  14. Séguin și Villeneuve 2002 , p.  533-536
  15. Științe Futura, "  Inelele lui Saturn  " , pe Științe Futura (accesat la 24 martie 2017 )
  16. (în) Carolina Martinez și Jim Scott, „  Inelele lui Saturn pot fi vechi  ” pe NASA ,12 decembrie 2007(accesat pe 24 martie 2017 )
  17. Gérard Debionne, "  Inelele din sistemul solar  " , pe Astro Surf ,23 octombrie 2006(accesat la 26 aprilie 2017 )
  18. Planet Astronomy, "  Inelele lui Uranus  " , pe Planet Astronomy (accesat la 25 martie 2017 )
  19. (în) Ellis D. Miner, „  Lunile și inelele lui Neptun  ” , în Encyclopaedia Britannica ,9 martie 2017(accesat la 20 aprilie 2017 )
  20. (în) Fraser Cain, „  Inelele lui Neptun  ” pe Universe Today ,21 mai 2016(accesat la 25 martie 2017 )
  21. (în) Harald Kruger, „  Luna lui Jupiter Ganymede Înconjurată de un nor de praf generat de impact  ” pe NASA ,2 iunie 1999(accesat pe 29 martie 2017 )
  22. (în) Carolina Martinez și Dwayne Brown, „  Luna lui Saturn Rhea aussi May-have rings  ” pe NASA ,3 iunie 2008(accesat pe 29 martie 2017 )
  23. „  Prima descoperire a unui sistem de inele în jurul unui asteroid  ” , pe Eso ,26 martie 2014(accesat la 9 aprilie 2017 )
  24. (în) JL Ortiz, R. Duffard N. Pinilla-Alonso, A. Alvarez-Candal P. Santos-Sanz, N. Morales, E. Fernández-Valenzuela, J. Licandro, A. Campo Bagatin și A. Thirouin , „  Material posibil pentru inel în jurul centaurului (2060) Chiron  ” , pe Eso ,12 august 2016(accesat la 9 aprilie 2017 )
  25. (în) Leonor Sierre, „  Sistem gigantic de inele în jurul lui J1407b mult mai mare, mai greu decât al lui Saturn  ” de la Universitatea din Rochester ,26 ianuarie 2015(accesat la 18 aprilie 2017 )
  26. (în) Matt Williams, „  O exoplanetă cu inele uriașe intrigă  ” pe Universe Today ,5 noiembrie 2016(accesat la 18 aprilie 2017 )
  27. (ro-SUA) „  Giant Gas Ringed Discovered Orbiting Young Star PDS 110 | Astronomia | Sci-News.com  ” , Breaking Science News | Sci-News.com ,31 mai 2017( citiți online , consultat la 31 mai 2017 )
  28. Philippe Mercure, „  Steaua fulgerătoare își reface propria  ” , La Presse ,30 mai 2017(accesat la 31 mai 2017 )
  29. „  Descoperire: un inel în jurul planetei pitice Haumea - Ciel & Espace  ” , pe www.cieletespace.fr (accesat la 11 octombrie 2017 )
  30. (în) Amanda A. Sickafoose, "  Astronomy: Ring detected around a pitic planet  " , Nature , vol.  550,12 octombrie 2017, p.  197-198 ( DOI  10.1038 / 550197a ).
  31. (în) JL Ortiz, P. Santos-Sanz, B. Sicardy G. Benedetti-Rossi, D. Berard și colab. , „  Mărimea, forma, densitatea și inelul planetei pitice Haumea dintr-o ocultație stelară  ” , Natura , vol.  550, 12 octombrie 2017 [doi = 10.1038 / nature24051, p.  219-223.
  32. Stephane Fay, „  Pluto, planeta cu inele?  » , On Pentru știință ,1 st septembrie 2011(accesat la 9 aprilie 2017 )
  33. Laurent Sacco, „  Marte este deja înconjurat de inele  ” , științele Futura,28 februarie 2017(accesat la 9 aprilie 2017 )
  34. (în) BK Sharma, "  Formularea teoretică a lunii Phobos de pe Marte, rata pierderii altitudinale  " , Eprint arXiv: 0805.1454 ,2008( citește online )
  35. Laurent Sacco, „  Există un inel de praf în jurul Pământului?  " , Științe Futura,8 august 2014(accesat la 9 aprilie 2017 )

Bibliografie

Document utilizat pentru scrierea articolului : document utilizat ca sursă pentru acest articol.