La Ceinture de Kuiper
La Ceinture de Kuiper est constituée de petits corps glacés, de la taille des astéroïdes, occupant une région en forme d'anneau dans le plan du Système solaire et s'étendant de l'orbite de Neptune (30 UA du Soleil) jusqu'à environ 100 ou 150 UA. Cette région est découpée en 2 zones : la première partie de la ceinture s'étend entre 30 et 50 UA du Soleil et s'arrête à la falaise de Kuiper, la seconde partie va au-delà.
On pense que ces corps, dont les membres sont connus sous les noms d'objets transneptuniens (TNO), est la source des comètes à courte période.
Gerard Kuiper, un scientifique américano-hollandais spécialiste des planètes, a prédit son existence en 1951 à partir d'un travail théorique sur les origines du système planétaire. Cependant, un théoricien et écrivain irlandais, Kenneth E. Edgeworth, avait publié des arguments similaires en 1943 et 1949. C'est pourquoi on nomme cette ceinture de corps "Ceinture de Kuiper" ou parfois la "Ceinture de Edgeworth-Kuiper".
La première preuve par l'observation de l'existence de la Ceinture de Kuiper fut la découverte, en 1992, de l'objet faible connu sous le nom de QB1, voyageant en orbite quasi circulaire à environ 50 UA du Soleil. Environ 50 autres objets ont été trouvés sur des orbites similaires dans les années suivantes.
Il a été suggéré récemment que Pluton était le plus grand membre de la Ceinture de Kuiper et non une planète.
A partir de 1992, les astronomes ont pris conscience de la présence d'une vaste population de petits corps en orbite autour du Soleil au-delà de Neptune. Il y a au moins 70 000 "transneptuniens" avec des diamètres supérieurs à 100 km entre l'orbite de Neptune (à 30 UA) et 50 UA. Les observations montrent que les transneptuniens sont principalement confinés dans une bande épaisse de part et d'autre de l'écliptique, faisant prendre conscience qu'ils occupent un anneau autour du Soleil. Cet anneau est généralement appelé Ceinture de Kuiper.
La Ceinture de Kuiper a son importance pour l'étude du système planétaire à au moins deux niveaux. Premièrement, il est probable que les objets de la Ceinture de Kuiper sont des restes extrêmement primitifs des phases précoces d'accrétion du Système solaire. Les parties denses et intérieures du disque pré-planétaire se sont condensées sous la forme des planètes principales, probablement entre quelques millions et quelques dizaines de millions d'années. Les parties extérieures étaient moins denses, et l'accrétion a progressé plus lentement. De toute évidence, un grand nombre de petits objets se sont formés. Deuxièmement, on pense généralement que la Ceinture de Kuiper est la source des comètes à courte période. Elle agit comme un réservoir pour ces corps comme le fait le Nuage de Oort pour les comètes à longue période.
D'après une théorie récente, la Ceinture de Kuiper ne s'est pas formée là où elle se trouve. Ce sont deux astronomes du Southwest Research Institute (SwRI, Boulder, USA) et de l'Observatoire de la Côte d'Azur (OCA - laboratoire Cassini, unité mixte de recherche du CNRS) qui ont obtenu ce résultat grâce à la simulation numérique. Les objets de Kuiper se seraient formés à moins de 30 unités astronomiques, distance actuelle de Neptune. Les planètes géantes, dont Neptune, se seraient constituées dans des régions plus proches du Soleil ; Neptune, en s'éloignant du Soleil pour atteindre sa position actuelle, aurait repoussé les objets de Kuiper. Ce résultat est publié dans la revue Nature du 27 novembre 2003.
Les Objets de la Ceinture de Kuiper (KBO) sont répertoriés en fonction de leurs paramètres orbitaux. La plupart de ces petits corps ne font que quelques kilomètres de diamètre et présentent une magnitude visuelle comprise entre 21 et 25, bien au-delà des possibilités offertes par les télescopes amateurs.
Les principales familles de KBO sont :
- Les Plutinos, en résonance 2:3 avec Neptune, tel Ixion ou Orcus
- Les Cubewanos, orbitant entre 42 et 48 UA sans résonance avec Neptune
- Les Twotinos, en résonance 2:1 avec Neptune
- Les Objets épars du disque ou Scattered-Disk Objects (SDO)