De nouvelles observations mettent en évidence le mouvement particulier de deux satellites naturels de Neptune. Du “jamais vu” selon les astrophysiciens… Même en considérant les modèles complexes décrivant les mouvements des objets célestes au sein du Système solaire, les étranges trajectoires orbitales sur lesquelles voyagent les deux lunes les plus mystérieuses de Neptune sont sans précédent.

Les deux satellites naturels en question sont Naïade et Thalassa. Tous deux font environ 100 km de diamètre et ont comme particularité d’éviter la collision grâce à une “danse d’évitement” (telle qu’elle est appelée par les chercheurs de la NASA) autour de leur planète.

Par rapport à Thalassa, l’orbite de Naïade est inclinée d’environ cinq degrés. Elle passe la moitié de son temps au-dessus de Thalassa et l’autre moitié en dessous, dans une orbite liée qui n’a rien de comparable aux autres satellites naturels connus.

« Nous appelons ce motif répétitif une résonance », déclare la physicienne Marina Brozovic, du NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL). « Il existe de nombreux types de trajectoires que peuvent suivre les planètes, les lunes et les astéroïdes, mais celle-ci n’a jamais été vue auparavant ». Les résultats de l’étude ont été publiés dans la revue Icarus.

Les orbites des deux petites lunes ne sont séparées que d’environ 1850 km, mais elles sont parfaitement synchronisées et chorégraphiées pour continuer à s’éviter mutuellement. Naïade met sept heures pour faire le tour de Neptune tandis que Thalassa, étant plus à l’extérieur, en implique sept et demie.

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Sur cette animation réalisée au JPL Caltech (NASA), on y voit le satellite naturel Naïade décrire une trajectoire particulière autour de Neptune, en forme de sinusoïde. Ce motif répétitif avec un léger décalage dans le temps est appelé “résonance”. C’est d’ailleurs grâce à cette “danse” naturelle que les deux lunes n’entrent pas en collision. Crédits : NASA/JPL-Caltech

Si vous étiez sur Thalassa, vous verriez Naïade passer au-dessus et en dessous selon un schéma qui se répèterait toutes les quatre boucles, Naïade faisant plusieurs fois le tour de son voisin neptunien. Selon les chercheurs, ces trajectoires particulières maintiendraient les orbites stables.

L’équipe a utilisé les données recueillies entre 1981 et 2016 par des télescopes terrestres, la sonde Voyager 2 et le télescope spatial Hubble pour déterminer comment Naïade et Thalassa se déplacent autour de la géante glacée.

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Phénomène de résonance entre Naïade et Thalassa. Les deux lunes se rencontrent au moment où l’angle de libration est maximal. Crédits : NASA/JPL-Caltech

Ces deux lunes ne sont que deux spécimens parmi 14 satellites naturels confirmés autour de Neptune. Elles font partie des sept soi-disant “lunes intérieures”, un système très compacte et entrelacé d’anneaux minces.

Triton, la plus grande lune de Neptune, pourrait expliquer l’origine de ce mouvement

Selon les chercheurs, la capture de la grande lune de Neptune, Triton, pourrait expliquer l’origine de Naïade et de Thalassa, et également comment les satellites en sont arrivés à graviter autour de leur planète d’une manière si inhabituelle.

L’équipe suggère que les lunes internes représentent peut-être des restes de Triton, et que Naïade a finalement basculé sur son orbite inclinée par le biais d’une interaction avec un autre de ces voisins proches.

En plus de tracer les orbites de Naïade et de Thalassa, la nouvelle étude a également été en mesure de faire les premiers pas vers la détermination de la composition des lunes intérieures de Neptune, qui semblent être essentiellement constituées de glace d’eau.

« Nous sommes toujours ravis de trouver ces co-dépendances entre les lunes », déclare l’astronome planétaire Mark Showalter, de l’Institut SETI. « Naïade et Thalassa sont probablement ‘prises au piège’ ensemble dans cette configuration depuis très longtemps, car cela rend leurs orbites plus stables. Elles maintiennent ‘la paix’ en ne se rapprochant que très peu ».

Source : Icarus

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