Les satellites du système solaire

Théorie

Les satellites, dans le système solaire, sont de trois types: les satellites réguliers, les satellites irréguliers et les lunes intérieures

• les satellites réguliers, la plupart du temps, consistent tout simplement en les premiers satellites que l'on a découvert à la planète. Les quatres satellites de Jupiter, découverts par Galilée, ou les satellites habituels de Saturne en sont les exemples-type. Les satellites réguliers ont des orbites stables, quasi-circulaires qui sont presque toutes situées dans le plan équatorial de la planète. Ces caractéristiques peuvent laisser penser que ces satellites ont dû se former au même moment que la planète. Certains de ces satellites, cependant -ainsi la Lune ou quelques-uns des satellites d'Uranus- semblent plutôt être le résultat de collisions. Charon, le satellite de Pluton, pourrait également résulter d'une collision; il se pourrait également que Pluton et Charon soient en fait un système planétaire double (les deux corps, en effet, orbitent autour d'un barycentre commun). Enfin, Triton, le satellite principal de Neptune pourrait être un astéroïde capturé par la planète
• les satellites irréguliers sont de petits corps, rocheux. Ils résultent d'anciennes collisions entre les satellites originels de la planète et d'objets tels des comètes ou des astéroïdes. Ils peuvent également être des astéroïdes -ou des corps du type Centaure- qui ont été détournés de leur orbite primitive par la gravité de la planète et capturés en orbite autour de celle-ci. Certains des satellites irréguliers sont proches entre eux et, dans ce cas, il est probable qu'ils sont alors les fragments d'un même objet originel. Les satellites irréguliers sont de petite taille, ils orbitent à de grandes distances de la planète et ils ont souvent des orbites aux caractéristiques particulières (très elliptiques, très inclinées par rapport au plan dans lequel se trouve la plupart des autres satellites, ou rétrogrades). Les satellites irréguliers d'une planète marquent, en fait, la limite extérieure du champ gravitationnel de la planète (ce que l'on appelle la "sphère de Hill"). Les nouvelles techniques de l'imagerie astronomique fait que l'on en trouve constamment de nouveaux
• les lunes intérieures (dites aussi, dans le monde anglo-saxon, "lunes -ou satellites- des anneaux") se trouvent, avec d'autres débris, au milieu des anneaux des planètes. Ce sont certainement les satellites les plus récents des planètes. Dans le monde des géantes gazeuses, leur plus grande proximité d'avec leur planète a entraîné des risques pour eux puisque celles-ci, au début de leur existence, ont attrié des comètes et d'autres restes de la formation du système solaire. Les chances ont donc été grandes que ces satellites aient été ainsi détruits, d'autant que ces lunes intérieures sont proches de leurs planètes, qu'elles ont une période de révolution rapide, et qu'elles sont souvent des corps de petite taille, avec une faible gravité elles-mêmes. Ces éléments accroissaient donc les conséquences d'éventuelles collisions. Ces lunes intérieures interagissent souvent avec les anneaux de la planète. Le meilleur exemple s'en trouve dans le système de Saturne

Sur un autre plan, de nombreux objets dit "de la Kuiper Belt" (aussi dits "KBO" en anglais, "Kuiper Belt Objects") sont des objets binaires (ils ont eux-mêmes un satellite). Certaines planètes, par ailleurs, possèdent des satellites dits "troyens"; ils sont groupés, sur l'orbite de la planète, en avant et à l'arrière de celle-ci, aux points de Lagrange L4 et L5. On trouve aussi, en termes de satellites, des objets étranges: ainsi Cruithne -qui fait partie d'objets qui ont des orbites en fer à cheval, ou 2002AA29 -un objet qui est "co-orbital" à la Terre

Ganymède, satellite de Jupiter. site 'Amateur Astronomy', sur la base de Celestia

Tailles comparées, données

. vers un tableau de données des satellites du système solaire (comporte aussi des vues comparées des tailles des principaux satellites des planètes du système solaire intérieur et des géantes gazeuses)

Rapide survol des satellites du système solaire

Les satellites, dans le système solaire intérieur, sont rares ou spécifiques -ainsi la Lune. Dans le monde des géantes gazeuses, la plupart des systèmes de satellites se ressemblent: des lunes intérieures liées à l'anneau, des satellites principaux -les satellites réguliers- dont la surface ou l'aspect sont intéressants et, enfin, des satellites irréguliers, qui orbitent loin de la planète. Pluton, la dernière planète du système solaire, possède un satellite, Charon et 4 satellites de petites tailles. Sur la base de ce qu'on sait de la population des comètes, certains satellites du système solaires ont été frappés par celles-ci, détruits puis réassemblés et ce plusieurs fois

• ni Mercure, ni Vénus n'ont de satellite (même si un très petit corps a été découvert récemment en orbite autour de Mercure)
• la Terre n'a qu'un satellite: la Lune
• Mars possède deux petits satellites du type irrégulier: Phobos et Déimos. Ils orbitent, pour l'essentiel, sur des orbites qui se trouvent dans le plan équatorial de la planète rouge. On pense qu'il doit s'agir d'astéroïdes capturés par Mars. Si c'est le cas, ces deux satellites, comme c'est le cas pour certains astéroïdes, pourraient n'avoir qu'une faible densité, n'étant que des amas mal agrégés de restes de la formation du système solaire
• Jupiter a trois types de satellites: les lunes intérieures, petites et liées au faible système d'anneaux de la planète géante; les quatre satellites découverts par Galilée (dans le monde anglo-saxon, on parle de "satellites galiléens"; en français on parle des "quatre satellites principaux" de Jupiter). Ces quatres satellites -de Io à Callisto- sont de grands satellites et ils subissent les marées gravitationnelles de Jupiter. Enfin, au-delà, on trouve toute une série de petits satellites irréguliers, qui s'étagent loin de la planète
• Saturne, comme Jupiter, possède des lunes intérieures, petites, liées au système des anneaux. La série des grands satellites de Saturne est dominée, en taille, par Titan et Saturne compte aussi une longue série de satellites irréguliers, aux formes irrégulières
• Uranus compte cinq satellites majeurs, de Miranda à Obéron. Ils sont semblables en taille, aux satellites principaux de Saturne. Ils sont composés pour partie de glace d'eau, de glace d'autres éléments et de matériaux rocheux. Miranda et Ariel dont des satellites très complexes, que l'on comprend mal. Leur histoire est probablement liée à des mécanismes d'échauffement gravitationnel. De plus petits satellites sont liés aux anneaux d'Uranus et on trouve des satellites irréguliers, sur des orbites lointaines
• Triton est le satellite le plus important de Neptune. Il s'agit probablement d'un planétésimal -un des éléments qui, combinés, forment une planète- capturé en orbite. Différents types de "givres", correspondant à différents types de matériaux, sont trouvées sur sa surface. Triton émet aussi des éruptions importantes de matière, comme celles que l'on observe sur Io, l'un des satellites de Jupiter. Protée et Néréide sont les deux autres satellites réguliers de Neptune. La planète lointaine compte, de plus, 5 lunes intérieures liées au système d'anneaux et l'on a récemment découvert pour Neptune des satellites irréguliers
• Pluton n'a qu'un satellite important, Charon et quatre très petits satellites ont été découverts récemment