Sur Terre, vous pouvez lever les yeux la nuit et voir la lune briller à des centaines de milliers de kilomètres. Mais si quelqu’un se retrouvait sur Vénus, ce ne serait pas le cas. Toutes les planètes n’ont pas de lune, alors pourquoi certaines planètes ont-elles plusieurs lunes alors que d’autres n’en ont aucune ? Premièrement, une lune est appelée un satellite naturel. Les astronomes appellent les objets dans l’espace qui gravitent autour de corps plus grands des lunes. Puisque la Lune n’est pas artificielle, c’est un satellite naturel.
Il existe actuellement deux théories principales expliquant pourquoi certaines planètes ont des lunes. Les lunes sont soit capturées gravitationnellement, si elles se trouvent dans ce qu’on appelle le rayon de la sphère de Hill de la planète, soit elles se sont formées avec le système solaire.
La sphère de la colline
Les objets exercent une attraction gravitationnelle sur les autres objets proches. Plus l’objet est gros, plus l’attraction est grande.
Cette force gravitationnelle est ce qui nous maintient tous ancrés sur Terre, au lieu de flotter.
Le système solaire est dominé par la force gravitationnelle massive du Soleil, qui maintient toutes les planètes en orbite. Le Soleil est l’objet le plus massif de notre système solaire, ce qui signifie qu’il a la plus grande influence gravitationnelle sur les objets comme les planètes.
Pour qu’un satellite tourne autour d’une planète, il doit être suffisamment proche pour que la planète exerce suffisamment de force pour le maintenir en orbite. La distance minimale à laquelle une planète doit maintenir un satellite en orbite est appelée rayon de la sphère de Hill.
Le rayon de la sphère Hill est basé sur la masse des objets plus grands et plus petits. La Lune en orbite autour de la Terre est un bon exemple du fonctionnement du rayon de la sphère de Hill. La Terre tourne autour du Soleil, mais la Lune est suffisamment proche de la Terre pour que l’attraction gravitationnelle de la Terre puisse la capturer. La Lune orbite autour de la Terre, pas du Soleil, car elle se trouve dans le rayon de la sphère terrestre.
Les planètes plus petites comme Mercure ont de petits rayons de sphère de Hill car elles ne peuvent pas exercer beaucoup d’attraction gravitationnelle. Toutes les lunes potentielles seraient probablement attirées par le Soleil.
De nombreux scientifiques cherchent encore à savoir si ces planètes auraient pu avoir de petites lunes dans le passé. Lors de la formation du système solaire, leurs lunes ont peut-être été renversées par des collisions avec d’autres objets spatiaux.
Mars possède deux lunes, Phobos et Deimos. Les scientifiques se demandent encore s’il s’agit d’astéroïdes passés à proximité du rayon de la sphère de Mars et capturés par la planète, ou s’ils se sont formés en même temps que le système solaire. D’autres preuves soutiennent la première théorie, car Mars est proche de la ceinture d’astéroïdes.
Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune ont des rayons de sphère de Hill plus grands car ils sont beaucoup plus grands que la Terre, Mars, Mercure et Vénus et sont plus éloignés du Soleil. Leur attraction gravitationnelle peut capturer et maintenir en orbite davantage de satellites naturels. Par exemple, Jupiter a 95 lunes, tandis que Saturne en a 146.
Lunes qui se sont formées avec leur système
Une autre théorie suggère que certaines lunes se sont formées en même temps que leur système stellaire.
Photo : Les contours représentent les potentiels gravitationnels effectifs d’un système à deux corps (sur la figure, le Soleil et la Terre) et les forces centrifuges dans un cadre de référence en rotation. Les sphères de collines sont des régions délimitées par des cercles autour du Soleil et de la Terre. En mécanique céleste, les points lagrangiens (également points de libration ; points L) sont des points d’équilibre pour les objets de faible masse sous l’influence gravitationnelle de deux corps massifs en orbite. NASA / Xander89 / CC PAR 3.0
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First published in this link of The European Times.
