Les lunes de Neptune, Naïade et Thalassa exécutent une “Danse de l’évitement”

La vie n’est pas toujours facile pour les astrophysiciens : au moment même où ils ont découvert un autre aspect des modèles de mouvement de notre système solaire, deux lunes de Neptune viennent tout gâcher.

Les deux lunes en question sont Naïade et Thalassa, toutes deux d’une centaine de kilomètres de large, qui font le tour de leur planète dans ce que les chercheurs de la NASA appellent une « danse de l’évitement ».

Image d’entête : cette animation illustre comment les orbites étranges des lunes intérieures de Neptune, Naïade et Thalassa, leur permettent de s’éviter mutuellement dans leur périple autour de la planète. (NASA/ JPL-Caltech)

Comparée à Thalassa, l’orbite de Naïade est inclinée d’environ 5 degrés, elle passe la moitié de son temps au-dessus de Thalassa et l’autre moitié au-dessous, dans une orbite liée qui n’a rien à voir avec les autres données.

Selon la physicienne Marina Brozovic, du Jet Propulsion Laboratory de la NASA

Nous appelons ce motif répétitif une résonance. Les planètes, les lunes et les astéroïdes peuvent suivre différents types de danses, mais celle-là n’a jamais été vue auparavant.

Les orbites des deux petites lunes ne sont distantes que d’environ 1 850 kilomètres, mais elles sont parfaitement synchronisées et harmonisées pour continuer à s’éviter mutuellement. Naïade met 7 heures pour faire le tour de Neptune, tandis que Thalassa met 7h30 sur la voie extérieure.

Si vous étiez posé sur Thalassa, vous verriez Naïade passer au-dessus et en dessous selon un modèle qui se répéterait toutes les quatre boucles, car Naïade fait des tours répétés de sa voisine. Les chercheurs disent que ces manœuvres maintiennent la stabilité des orbites.

L’équipe a utilisé des données recueillies entre 1981 et 2016 à partir de télescopes sur Terre, de Voyager 2 et du télescope spatial Hubble pour déterminer comment Naïade et Thalassa contournent la géante de glace.

Ces lunes sont deux des 14 satellites confirmés pour Neptune, et deux des sept lunes dites intérieures, un système très condensé entrelacé d’anneaux de faible intensité.

Selon les chercheurs, la capture de la grande lune de Neptune, Triton, pourrait expliquer d’où sont originaires Naïade et Thalassa, et comment elles sont arrivées à tourner autour de leur planète de façon aussi inhabituelle.

Les lunes intérieures pourraient représenter les restes de Triton, suggère l’équipe, et Naïade a fini par se mettre sur son orbite inclinée en interagissant avec une autre de ces proches voisines.

En plus de tracer les orbites de Naïade et de Thalassa, la nouvelle étude a également permis de faire les premiers pas vers la détermination de la composition des lunes intérieures de Neptune, qui semblent être constituées de quelque chose de semblable à de la glace d’eau.

Selon l’astronome planétaire Mark Showalter, de l’Institut SETI :

Nous sommes toujours enthousiastes à l’idée de trouver ces co-dépendances entre les lunes.

Naïade et Thalassa sont probablement bloquées ensemble dans cette configuration depuis très longtemps, car cela rend leurs orbites plus stables. Elles maintiennent la paix en ne s’approchant jamais trop.

L’étude publiée dans Icarus : Orbits and resonances of the regular moons of Neptune et présentée sur le site de la NASA : NASA Finds Neptune Moons Locked in ‘Dance of Avoidance’.