Nous savons que les lunes gravitent autour des planètes, les planètes gravitent autour des étoiles, les étoiles gravitent autour du centre de la galaxie, et même parfois les galaxies se gravitent autour les unes des autres. Mais des lunes sont-elles aussi orbitées par quelque chose, et si oui, comment appelez-vous ces objets ?

Image d’entête : la lune de Saturne, Titan, que vous pouvez admirer derrière sa petite sœur Dioné pourrait, en théorie, avoir sa propre lune. (NASA/ Cassini/ Gordon Ugarkovic)

Selon Juna Kollmeier à l’Observatoire de la Carnegie Institution à Pasadena, Californie, et Sean Raymond à l’université de Bordeaux, en France, dans leur nouvelle analyse (lien plus bas) intitulée “Est-ce que les lunes peuvent avoir des lunes ?” :

Chacune des planètes géantes du système solaire a de grandes lunes, mais aucune de ces lunes n’a sa propre lune (que nous appelons submoons).

Le problème avec les ‘sublunes’ est que nous n’en avons jamais vues. Il ne semble pas y en avoir dans le système solaire, ou du moins nous ne les avons pas encore vu.

Dans tous les systèmes planétaires connus, les satellites naturels se trouvent dans un espace de phase dynamique restreint : les planètes, les étoiles en orbite et les planètes en orbite lunaire. Il est naturel de se demander si des sublunes peuvent orbiter les lunes ? Si oui, pourquoi aucune des lunes connues du système solaire n’a-t-elle ses propres sublunes ?

Mais pour Kollmeier et Raymond, cela ne veut pas dire qu’elles n’existent pas.

Le plus gros problème avec de tels objets serait la planète de la lune. Les lunes sont beaucoup plus petites que leurs planètes hôtes et elles ont donc une attraction gravitationnelle beaucoup plus faible. Si la lune était trop proche de la planète, elle risquerait de perdre sa sous-lune à cause de la force de marée de la planète. Si elle était trop éloignée, elle ne pourrait tout simplement pas maintenir sa sous-lune, qui s’enfuirait dans l’espace.

Il faut donc que les conditions soient parfaites, mais elles sont possibles, d’après les calculs des chercheurs. En théorie, la lune de la Terre pourrait avoir sa propre sublune, tout comme les lunes de Saturne Titan et Iapetus et la lune de Jupiter Callisto. Sauf que ce n’est pas le cas. Il faudra peut-être attendre un peu avant de pouvoir valider cette théorie.

Un graphique tiré de cette étude montre que notre Lune aurait pu avoir une sous-lune stable. Les cercles noirs représentent les lunes, et les régions grises représentent les paramètres où les lunes pourraient avoir leurs propres lunes. (Kollmeier et Raymond/arXiv)

Si nous repérons des sous-lunes, cela pourrait nous aider à en apprendre davantage sur la façon dont ces systèmes, et les planètes qui les hébergent, se forment à l’origine.

… l’absence de sous-lunes autour de lunes et d’exolunes connus où les sous-lunes peuvent survivre fournit des indices importants sur les mécanismes de formation et l’histoire de ces systèmes. D’autres études sur les mécanismes potentiels de formation, la survie dynamique à long terme et la détectabilité des sous-lunes sont encouragées

En ce qui concerne le nom de ces objets hypothétiques, les chercheurs aimeraient s’en tenir à  » submoon  » (sous-lune ou sublune), mais cela ne veut pas dire qu’ils n’aiment pas les alternatives. Sur Twitter, Kollmeier se dit également satisfaite de certaines alternatives, dont lune de lune.

If you ask me, they are « Submoons » (hence the title of our article!!!) But the internet has brought forth a wide variety of names and associated joy and for this, I’m delighted: Moonlet, Moonmoon, Moonito, Moonette, Moonlet, Grandmoon, Metamoon…#letsasklevi

— Juna A. Kollmeier (@thejunaverse) October 10, 2018

L’étude en prépublication sur arXiv : CAN MOONS HAVE MOONS?