Sciences · Astronomie et espace
La ceinture de Kuiper
La ceinture de Kuiper est une vaste région en forme d’anneau située au-delà de l’orbite de Neptune, entre 30 et 50 UA environ du Soleil, peuplée de corps glacés dont Pluton est le plus connu.
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Au-delà de Neptune s’étend un second « cimetière » de matériaux primitifs, bien plus vaste et massif que la ceinture d’astéroïdes : la ceinture de Kuiper. Ses objets, faits de roche et de glaces (eau, méthane, ammoniac, azote), sont des vestiges presque intacts de la formation du système solaire. On en connaît plusieurs milliers, dont la planète naine Pluton.
Où se trouve la ceinture de Kuiper ?
| Région | Distance au Soleil |
|---|---|
| Orbite de Neptune | 30 UA |
| Ceinture de Kuiper « classique » | de 30 à 50 UA environ |
| Disque des objets épars | jusqu’à plusieurs centaines d’UA, orbites très allongées |
| Nuage d’Oort | de 2 000 à 100 000 UA environ (hypothétique) |
Une unité astronomique (UA) vaut environ 150 millions de km. À 40 UA, la lumière du Soleil met environ 5 h 30 pour arriver, et le Soleil n’y apparaît plus que comme une étoile très brillante.
Une découverte récente
L’idée d’une ceinture d’objets au-delà de Neptune a été avancée par plusieurs astronomes, dont l’Irlandais Kenneth Edgeworth (1943) et le Néerlando-Américain Gerard Kuiper (1951), qui lui a laissé son nom ; on parle parfois de ceinture d’Edgeworth-Kuiper. Mais hormis Pluton, découvert en 1930, aucun objet n’y avait été observé.
Le premier a été détecté en août 1992 par David Jewitt et Jane Luu : 1992 QB1, nommé depuis Albion, d’environ 100 à 200 km de diamètre. Des milliers d’autres ont suivi.
Les principaux objets
| Objet | Diamètre approximatif | Particularité |
|---|---|---|
| Pluton | 2 377 km | Planète naine, survolée par New Horizons en 2015 |
| Éris | 2 326 km | Planète naine du disque épars, un peu plus massive que Pluton |
| Haumea | environ 1 600 km dans sa plus grande longueur | Forme allongée, rotation en 4 heures, anneau |
| Makemake | environ 1 430 km | Planète naine, une lune découverte en 2016 |
| Quaoar | environ 1 100 km | Anneau situé étonnamment loin de l’objet |
| Arrokoth | 36 km | Survolé par New Horizons le 1er janvier 2019 |
Arrokoth, un témoin des origines
Après Pluton, la sonde New Horizons a survolé Arrokoth (anciennement surnommé Ultima Thulé) le 1er janvier 2019, à environ 6,6 milliards de km de la Terre. C’est l’objet le plus lointain jamais exploré de près. Il est formé de deux lobes aplatis collés en douceur, ce qui montre que les premiers corps du système solaire se sont assemblés lentement, sans collisions violentes.
Le réservoir des comètes à courte période
Les perturbations gravitationnelles de Neptune envoient de temps à autre un objet de la ceinture de Kuiper ou du disque épars vers l’intérieur du système solaire. Il devient alors un centaure, puis parfois une comète à courte période (moins de 200 ans), comme beaucoup des comètes dites de la famille de Jupiter. Les comètes à longue période viennent, elles, du nuage d’Oort (voir astéroïdes et comètes).
La masse totale de la ceinture de Kuiper reste mal connue ; elle serait de l’ordre de quelques centièmes à un dixième de la masse terrestre, soit beaucoup plus que la ceinture d’astéroïdes.
Questions fréquentes
Quelle est la différence entre la ceinture de Kuiper et la ceinture d’astéroïdes ?
La ceinture d’astéroïdes se trouve entre Mars et Jupiter et contient surtout des corps rocheux ou métalliques. La ceinture de Kuiper, environ dix fois plus loin, est faite de corps glacés et elle est bien plus étendue et plus massive.
Existe-t-il une neuvième planète cachée au-delà de Kuiper ?
Certains astronomes la soupçonnent à cause de l’alignement étrange des orbites de quelques objets lointains, mais aucune observation ne l’a confirmée à ce jour.
Les sondes Voyager ont-elles traversé la ceinture de Kuiper ?
Oui, mais sans y survoler d’objet : elles n’avaient pas été programmées pour cela. Seule New Horizons a exploré de près des corps de la ceinture.