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Les lunes peuvent-elles avoir leurs propres lunes ?

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La Lune et Callisto, qui orbite autour de Jupiter, comparées à la taille de la Terre. Ces deux lunes pourraient, en théorie, avoir leur propre sous-lune. Crédits : commons.wikimedia.

Les planètes peuvent avoir des lunes, mais les lunes peuvent-elles avoir des sous-lunes ? La question a été posée par le fils de l’astronome Juna Kollmeier, qui sur le moment n’a pas su quoi répondre. Elle a donc décidé de trouver une réponse.

On connaît à ce jour de nombreuses lunes, mais aucune d’entre elles ne semble présenter une sous-lune en orbite. Est-ce pour autant impossible ? Pour tenter de le savoir, les astronomes Juna Kollmeier, de la Carnegie Institution de Washington, et Sean Raymond, de l’Université de Bordeaux, ont mis au point plusieurs simulations. Il en ressort que de nombreuses conditions devraient être réunies. Mais dans l’absolu, un petit objet d’un rayon d’environ 10 km pourrait survivre autour d’une grande lune, positionnée assez loin de sa planète. Les détails de l’étude sont disponibles sur le site arXiv.org.

En théorie, la réponse est donc oui : une sous-lune devrait alors orbiter assez loin de sa lune pour ne pas finir déchiquetée par les forces de marée, mais pas trop pour finalement dépendre, non plus de sa lune, mais de la planète hôte. Suite à ces simulations – qui n’ont pas encore été évaluées par des pairs – il en ressort par ailleurs que certaines lunes de notre propre système solaire pourraient théoriquement avoir leurs propres sous-lunes. Il s’agit de la Lune de la Terre, de Callisto, une lune de Jupiter, et des deux lunes de Saturne : Titus et Lapetus.

Toujours est-il qu’il ne s’agit ici que de théorie. Aucun de ces objets n’a pour l’heure été observé autour de lunes réelles. Mais les lunes sont légion dans l’Univers. Si ces objets ne sont pas présents – à notre connaissance – dans le système solaire, qui nous dit qu’ils ne pullulent pas ailleurs dans la Galaxie ? Une candidate potentielle pourrait être Kepler-1625b-i, la toute première exolune récemment confirmée par Hubble. Celle-ci évolue à environ 8 000 années-lumière de la Terre, et serait en effet aussi grande que Neptune. Elle orbiterait assez loin de sa planète (environ 3 millions de kilomètres), qui elle-même ferait le tour d’une étoile semblable à notre Soleil.

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