Triton, la lune de Neptune

Les planètes du système solaire externe sont connues pour être étranges, tout comme leurs nombreuses lunes. C’est notamment le cas de Triton, la plus grande lune de Neptune. En plus d’être la septième plus grande lune du système solaire, c’est aussi la seule lune majeure qui a une orbite rétrograde – c’est-à-dire qu’elle tourne dans le sens opposé à la rotation de la planète. Cela suggère que Triton ne s’est pas formée en orbite autour de Neptune, mais qu’elle est un visiteur cosmique qui est passé un jour et a décidé de rester.

Et comme la plupart des lunes du système solaire externe, Triton serait composée d’une surface glacée et d’un noyau rocheux. Mais contrairement à la plupart des lunes solaires, Triton est l’une des rares à être connue pour son activité géologique. Il en résulte un cryovolcanisme, où des geysers percent périodiquement la croûte et transforment la surface de Triton en ce qui sera certainement une expérience psychédélique !

Découverte et dénomination :

Triton a été découvert par l’astronome britannique William Lassell le 10 octobre 1846, 17 jours seulement après la découverte de Neptune par l’astronome allemand Johann Gottfried Galle. Après avoir appris la découverte, John Herschel – le fils du célèbre astronome anglais William Herschel, qui a découvert de nombreuses lunes de Saturne et d’Uranus – a écrit à Lassell et lui a recommandé d’observer Neptune pour voir si elle avait également des lunes.

Lassell l’a fait et a découvert la plus grande lune de Neptune huit jours plus tard. Trente-quatre ans plus tard, l’astronome français Camille Flammarion nomme la lune Triton – d’après le dieu grec de la mer et fils de Poséidon (l’équivalent du dieu romain Neptune) – dans son livre Astronomie Populaire de 1880. Il faudra cependant attendre plusieurs décennies avant que ce nom ne devienne populaire. Jusqu’à la découverte de la deuxième lune Néréide en 1949, Triton était communément appelé simplement « le satellite de Neptune ».

Taille, masse et orbite :

Avec 2,14 × 1022 kg, et un diamètre d’environ 2 700 kilomètres (1 680 miles) km, Triton est la plus grande lune du système neptunien – comprenant plus de 99,5 % de toute la masse connue en orbite autour de la planète. En plus d’être la septième lune la plus grande du système solaire, elle est également plus massive que toutes les lunes connues du système solaire plus petites qu’elle réunies.

Sans inclinaison axiale et avec une excentricité pratiquement nulle, la lune orbite autour de Neptune à une distance de 354 760 km (220 438 miles). À cette distance, Triton est le satellite le plus éloigné de Neptune, et tourne autour de la planète tous les 5,87685 jours terrestres. Contrairement aux autres lunes de sa taille, Triton a une orbite rétrograde autour de sa planète hôte.

La plupart des lunes irrégulières extérieures de Jupiter et de Saturne ont des orbites rétrogrades, tout comme certaines des lunes extérieures d’Uranus. Cependant, ces lunes sont toutes beaucoup plus éloignées de leurs primaires, et sont plutôt petites en comparaison. Triton a également une orbite synchrone avec Neptune, ce qui signifie qu’elle garde une face orientée vers la planète à tout moment.

Comme Neptune tourne autour du soleil, les régions polaires de Triton font tour à tour face au soleil, ce qui entraîne des changements saisonniers lorsqu’un pôle, puis l’autre, se déplace vers la lumière du soleil. De tels changements ont été observés en avril 2010 par des astronomes utilisant le Very Large Telescope de l’Observatoire européen austral.

Un autre aspect très important de l’orbite de Triton est qu’elle se désintègre. Les scientifiques estiment que dans environ 3,6 milliards d’années, il passera sous la limite de Roche de Neptune et sera déchiré.

Composition:

Triton a un rayon, une densité (2,061 g/cm3), une température et une composition chimique similaires à ceux de Pluton. Pour cette raison, et le fait qu’elle tourne autour de Neptune sur une orbite rétrograde, les astronomes pensent que la lune est originaire de la ceinture de Kuiper et qu’elle a ensuite été piégée par la gravité de Neptune.

Selon une autre théorie, Triton était autrefois une planète naine avec un compagnon. Dans ce scénario, Neptune a capturé Triton et a rejeté son compagnon lorsque le gaz géant s’est déplacé plus loin dans le système solaire, il y a des milliards d’années.

A l’instar de Pluton, 55% de la surface de Triton est recouverte d’azote gelé, la glace d’eau représentant 15 à 35% et la glace sèche (alias le dioxyde de carbone gelé) formant les 10 à 20% restants. Des traces de glace de méthane et de monoxyde de carbone y existeraient également, ainsi que de petites quantités d’ammoniac (sous forme de dihydrate d’ammoniac dans la lithosphère).

La densité de Triton suggère que son intérieur est différencié entre un noyau solide fait de matériaux rocheux et de métaux, un manteau composé de glace et une croûte. Il y a suffisamment de roche à l’intérieur de Triton pour que la désintégration radioactive alimente la convection dans le manteau, ce qui pourrait même être suffisant pour maintenir un océan souterrain. Comme pour la lune de Jupiter, Europe, l’existence proposée de cet océan d’eau chaude pourrait signifier la présence de vie sous les croûtes glacées.

Atmosphère et caractéristiques de surface :

Triton a un albédo considérablement élevé, reflétant 60 à 95 % de la lumière solaire qui l’atteint. La surface est également assez jeune, ce qui est une indication de l’existence possible d’un océan intérieur et d’une activité géologique. La lune a une teinte rougeâtre, qui est probablement le résultat de la transformation de la glace de méthane en carbone en raison de l’exposition aux rayons ultraviolets.

Triton est considéré comme l’un des endroits les plus froids du système solaire. La température de surface de la lune est d’environ -235°C, tandis que Pluton affiche une moyenne d’environ -229°C. Les scientifiques affirment que Pluton peut descendre jusqu’à -240°C au point le plus éloigné du soleil sur son orbite, mais elle devient aussi beaucoup plus chaude plus près du soleil, ce qui lui donne une moyenne de température globale plus élevée.

C’est aussi l’une des rares lunes du système solaire qui est géologiquement active, ce qui signifie que sa surface est relativement jeune en raison des refontes de surface. Cette activité entraîne également un cryovolcanisme, où l’ammoniac de l’eau et l’azote gazeux jaillissent de la surface à la place de la roche liquide. Ces geysers d’azote peuvent envoyer des panaches d’azote liquide à 8 km au-dessus de la surface de la lune.

En raison de l’activité géologique renouvelant constamment la surface de la lune, il y a très peu de cratères d’impact sur Triton. Comme Pluton, Triton possède une atmosphère qui proviendrait de l’évaporation des glaces de sa surface. Comme ses glaces de surface, l’atmosphère ténue de Triton est composée d’azote avec des traces de monoxyde de carbone et de petites quantités de méthane près de la surface.

Cette atmosphère se compose d’une troposphère s’élevant à une altitude de 8 km, où elle cède ensuite la place à une thermosphère qui s’étend jusqu’à 950 km de la surface. La température de la haute atmosphère de Triton, à 95-100 K (environ -175 °C/-283 °F), est supérieure à celle de la surface, en raison de l’influence du rayonnement solaire et de la magnétosphère de Neptune.

Une brume imprègne la majeure partie de la troposphère de Triton, que l’on pense être composée en grande partie d’hydrocarbures et de nitriles créés par l’action de la lumière solaire sur le méthane. L’atmosphère de Triton présente également des nuages d’azote condensé qui se trouvent entre 1 et 3 km de la surface.

Les observations effectuées depuis la Terre et par la sonde Voyager 2 ont montré que Triton connaît une saison estivale chaude tous les quelques centaines d’années. Cela pourrait être le résultat d’un changement périodique de l’albédo de la planète (c’est-à-dire qu’elle devient plus sombre et plus rouge) qui pourrait être causé soit par des régimes de gel, soit par une activité géologique.

Ce changement permettrait d’absorber plus de chaleur, suivi d’une augmentation de la sublimation et de la pression atmosphérique. Les données recueillies entre 1987 et 1999 indiquent que Triton s’approche de l’un de ces étés chauds.

Voyager 2:

Lorsque Voyager 2 de la NASA a effectué un survol de Neptune en août 1989, les contrôleurs de la mission ont également décidé d’effectuer un survol de Triton – similaire à la rencontre de Voyager 1 avec Saturne et Titan. Lorsqu’elle a effectué son survol, la majeure partie de l’hémisphère nord était dans l’obscurité et n’a pas été vue par Voyager.

En raison de la vitesse de visite de Voyager et de la lenteur de la rotation de Triton, seul un hémisphère a été vu clairement à courte distance. Le reste de la surface était soit dans l’obscurité, soit vu comme des marques floues. Néanmoins, la sonde Voyager 2 a réussi à capturer plusieurs images de la lune et a repéré des geysers d’azote liquide jaillissant de deux caractéristiques distinctes à la surface.

En août 2014, en prévision de la rencontre imminente de New Horizons avec Pluton, la NASA a restauré ces photos et les a utilisées pour créer la première carte couleur globale de Triton. Produite par Paul Schenk, un scientifique du Lunar and Planetary Institute de Houston, cette carte a également été utilisée pour réaliser un film (présenté ci-dessous) qui recréait la rencontre historique de Voyager 2 à temps pour le 25e anniversaire de l’événement.

Oui, Triton est effectivement une lune inhabituelle. En dehors de ses caractéristiques plutôt uniques (mouvement rétrograde, activité géologique), le paysage de la lune est susceptible d’être un spectacle étonnant. Pour quiconque se tiendrait à la surface, entouré de glaces colorées, de panaches d’azote et d’ammoniac, d’une brume d’azote et du grand disque bleu de Neptune accroché au ciel, l’expérience ressemblerait à quelque chose qui s’apparente à une hallucination.

En définitive, il est dommage que le système solaire doive un jour dire adieu à cette lune. En raison de la nature de son orbite, la lune finira par tomber dans le puits de gravité de Neptune et se briser. À ce moment-là, Neptune aura un énorme anneau comme Saturne, jusqu’à ce que ces particules s’écrasent également sur la planète.

Cela aussi serait quelque chose à voir. On peut seulement espérer que l’humanité sera encore là dans 3,6 milliards d’années pour en être témoin !

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