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« (90482) Orcus » : différence entre les versions

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'''(90482) Orcus''' ([[désignation provisoire]] '''{{PM2|2004 DW}}''') est un [[objet transneptunien]] situé dans la [[ceinture de Kuiper]] et découvert le {{Date|17|février|2004}} par [[Michael E. Brown]], [[Chadwick Trujillo]] et [[David L. Rabinowitz]].
 
Il a un diamètre de 910 km et possède une grande lune faisant 400 km de diamètre, [[Vanth (lune)|Vanth]]. La surface d'Orcus est relativement brillante avec un [[albédo]] atteignant 23 %, de couleur neutre et riche en glace d'eau. La glace est principalement sous forme cristalline, ce qui peut être lié à une activité [[Cryovolcan|cryovolcanique]] passée. D'autres [[composés organiques]] comme le [[méthane]] ou l'[[ammoniac]] peuvent également être présents à sa surface.
 
Orcus est un [[plutino]], un objet trans-neptunien en [[résonance orbitale]] 3:2 avec la [[planète géante]] [[Neptune (planète)|Neptune]], faisant deux révolutions autour du Soleil lorsque Neptune en fait trois. La phase de son orbite est l'inverse de celle de [[Pluton (planète naine)|Pluton]] : Orcus est proche de son [[Apside|aphélie]] (passé en 2019) tandis que Pluton est plus proche de son [[Apside|périhélie]] (passé en 1989). Orcus est le plus grand plutino connu après Pluton lui-même. Le périhélie de l'orbite d'Orcus est à environ 120° de celui de Pluton, tandis que les excentricités et les inclinaisons sont similaires.
 
En raison de ces similitudes et contrastes, ainsi que de sa grande lune Vanth qui rappelle la grande lune [[Charon (lune)|Charon]] de Pluton, Orcus est parfois sunommé {{Citation|l'anti-Pluton}}. Cela est pris en compte lors du choix de son nom, car la divinité [[Orcus (mythologie)|Orcus]] est un équivalent dans les [[Mythologie romaine|mythologies romaine]] et [[Religion étrusque|étrusque]] du [[Pluton (mythologie)|Pluton]] [[Mythologie grecque|grec]].
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La magnitude d'Orcus est de 19,1 pour une [[magnitude absolue]] de 2,3 (comparables à celles du [[cubewano]] [[(50000) Quaoar|Quaoar]], respectivement 19,3 et 2,6)<ref name=":3">{{Article|langue=en|prénom1=S.|nom1=Fornasier|prénom2=E.|nom2=Lellouch|prénom3=T.|nom3=Müller|prénom4=P.|nom4=Santos-Sanz|titre=TNOs are Cool: A survey of the trans-Neptunian region - VIII. Combined Herschel PACS and SPIRE observations of nine bright targets at 70–500 μm|périodique=Astronomy & Astrophysics|volume=555|date=2013-07-01|issn=0004-6361|issn2=1432-0746|doi=10.1051/0004-6361/201321329|lire en ligne=https://www.aanda.org/articles/aa/abs/2013/07/aa21329-13/aa21329-13.html|consulté le=2023-03-12|pages=A15}}</ref>. La détection d'Orcus par le [[Spitzer (télescope spatial)|télescope spatial ''Spitzer'']] dans l'[[infrarouge lointain]] en 2007<ref>{{Ouvrage|langue=en|prénom1=J.|nom1=Stansberry|prénom2=W.|nom2=Grundy|prénom3=M.|nom3=Brown|prénom4=D.|nom4=Cruikshank|titre=The Solar System Beyond Neptune|éditeur=[[University of Arizona Press]]|date=2008|lire en ligne=https://arxiv.org/pdf/astro-ph/0702538.pdf|consulté le=2023-03-12|titre chapitre=Physical Properties of Kuiper Belt and Centaur Objects: Constraints from the Spitzer Space Telescope}}</ref>, puis par le [[Herschel (télescope spatial)|télescope spatial ''Herschel'']] dans le [[Observation millimétrique|submillimétrique]] en 2013 permettent d'estimer son diamètre à {{unité/2|958|km|±=22,9}}<ref name=":3" />. Orcus semble avoir un [[albédo]] d'environ 21 à 25 %<ref name=":3" />, ce qui est typique des objets trans-neptuniens approchant les 1000 km de diamètre<ref>{{Lien web |langue=en |auteur=Wm. Robert Johnston |titre=TNO/centaur diameters, albedos, and densities |url=https://www.johnstonsarchive.net/astro/tnodiam.html |site=www.johnstonsarchive.net |date=29 November 2022 |consulté le=2023-03-12}}</ref>.
 
Les estimations de magnitude et de taille ont été faites sous l'hypothèse qu'Orcus est un objet singulier. La présence d'une lune relativement grosse, Vanth, peut les modifier considérablement. La magnitude absolue de Vanth est estimée à 4,88, ce qui signifie qu'elle est environ 11 fois plus faible qu'Orcus elle-même<ref name="brown et al 2010-06">{{article|langue=en|prénom1=M. E.|nom1=Brown|prénom2=D.|nom2=Ragozzine|prénom3=J.|nom3=Stansberry|prénom4=W. C.|nom4=Fraser|titre=The size, density, and formation of the Orcus-Vanth system in the Kuiper belt|périodique=The Astronomical Journal|numéro=139 <!--|numéro=6-->|éditeur=|date=1 juin 2010|doi=10.1088/0004-6256/139/6/2700|url=https://arxiv.org/abs/0910.4784|pages=2700–2705}}</ref>. Les mesures submillimétriques [[Grand réseau d'antennes millimétrique/submillimétrique de l'Atacama|ALMA]] prises en 2016 révèlent que Vanth a une taille relativement grande de 475 km avec un albédo d'environ 8 % tandis que celui d'Orcus a une taille légèrement plus petite de 910 km<ref name=":4">{{Article|langue=en|prénom1=Michael E.|nom1=Brown|prénom2=Bryan J.|nom2=Butler|titre=Medium-sized Satellites of Large Kuiper Belt Objects|périodique=The Astronomical Journal|volume=156|numéro=4|date=2018-09-18|issn=1538-3881|doi=10.3847/1538-3881/aad9f2|lire en ligne=https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-3881/aad9f2|consulté le=2023-03-12|pages=164}}</ref>. En utilisant une [[Occultation|occultation stellaire]] par Vanth en 2017, le diamètre de Vanth a été déterminé à {{unité/2|442,5|km|±=10,2}}<ref name=":5">{{Article|langue=en|prénom1=A. A.|nom1=Sickafoose|prénom2=A. S.|nom2=Bosh|prénom3=S. E.|nom3=Levine|prénom4=C. A.|nom4=Zuluaga|titre=A stellar occultation by Vanth, a satellite of (90482) Orcus|périodique=Icarus|volume=319|date=2019-02-01|issn=0019-1035|doi=10.1016/j.icarus.2018.10.016|lire en ligne=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0019103517307996|consulté le=2023-03-12|pages=657–668}}</ref>. [[Michael E. Brown]] répertorie Orcus comme une [[planète naine]] avec une "quasi-certitude"<ref name=":12">{{Lien web |langue=en |auteur=[[Michael E. Brown]] |titre=How many dwarf planets are there in the outer solar system? (updates daily) |url=https://web.gps.caltech.edu/~mbrown/dps.html |accès url=libre |site=web.gps.caltech.edu/ |date=2023-03-01 |consulté le=2023-03-01}}</ref>, tandis [[Gonzalo Tancredi]] conclut qu'elle en est une<ref>{{Article|langue=en|prénom1=Gonzalo|nom1=Tancredi|prénom2=Sofía|nom2=Favre|titre=Which are the dwarfs in the Solar System?|périodique=Icarus|volume=195|numéro=2|date=2008-06|issn=0019-1035|doi=10.1016/j.icarus.2007.12.020|lire en ligne=https://www.lpi.usra.edu/meetings/acm2008/pdf/8261.pdf|consulté le=2023-03-02|pages=851–862}}</ref>. Toutefois, l'UAI n'a jamais formellement reconnu Orcus comme telle<ref>{{Lien web |langue=en |auteur=Gazetteer of Planetary Nomenclature |titre=Planet and Satellite Names and Discoverers - Dwarf Planets and their Systems |url=https://planetarynames.wr.usgs.gov/Page/Planets |site=planetarynames.wr.usgs.gov |consulté le=2023-03-12}}</ref>.
 
=== Masse et densité ===
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=== Couleur et spectres ===
[[Fichier:EightTNOs-fr.png|thumb|300px|Orcus comparé aux autres transneptuniens.]]Les premières observations [[Spectroscopie|spectroscopiques]] en 2004 révèlent que le [[Spectre visible|spectre en lumière visible]] d'Orcus est relativement plat et sans relief {{Incise|ce qui implique une couleur relativement neutre}} tandis que, dans le [[Infrarouge|proche infrarouge,]], le spectre présente de fortes [[Absorption du rayonnement électromagnétique par l'eau|bandes d'absortion]] caractéristiques de la [[glace d'eau]] à 1,5 et 2,0&nbsp;μm<ref name=":6">{{Article|langue=en|prénom1=S.|nom1=Fornasier|prénom2=E.|nom2=Dotto|prénom3=M. A.|nom3=Barucci|prénom4=C.|nom4=Barbieri|titre=Water ice on the surface of the large TNO 2004 DW|périodique=Astronomy & Astrophysics|volume=422|numéro=2|date=2004-08-01|issn=0004-6361|issn2=1432-0746|doi=10.1051/0004-6361:20048004|lire en ligne=https://www.aanda.org/articles/aa/abs/2004/29/aage142/aage142.html|consulté le=2023-03-20|pages=L43–L46}}</ref>. Le spectre visible neutre et les bandes d'absorption de l'eau indiquent qu'Orcus est différent des autres objets trans-neptuniens, qui ont généralement un spectre visible rouge et des spectres [[Infrarouge|infrarouges]] souvent sans caractéristiques<ref name=":6" />. D'autres observations en infrarouge réalisées en 2004 par l'[[Observatoire européen austral]] donnent des résultats cohérents avec un mélange de [[glace]] d'eau et de composés [[Carbone|carbonés]], tels que des [[Tholin|tholins]]<ref>{{Article|langue=en|prénom1=C. de|nom1=Bergh|prénom2=A.|nom2=Delsanti|prénom3=G. P.|nom3=Tozzi|prénom4=E.|nom4=Dotto|titre=The surface of the transneptunian object 90482 Orcus|périodique=Astronomy & Astrophysics|volume=437|numéro=3|date=2005-07-01|issn=0004-6361|issn2=1432-0746|doi=10.1051/0004-6361:20042533|lire en ligne=https://www.aanda.org/articles/aa/abs/2005/27/aa2533-04/aa2533-04.html|consulté le=2023-03-20|pages=1115–1120}}</ref>. En outre, les [[Spectre électromagnétique|spectre]]s infrarouge relevés avec l'[[observatoire Gemini]] confirment que les glaces d'eau et de méthane ne peuvent respectivement couvrir que 50 % et 30 % de la surface, ce qui signifie que la proportion de glace à la surface est inférieure à celle de [[Charon (lune)|Charon]], mais similaire à celle de [[Triton (lune)|Triton]] (la plus grande lune de [[Neptune (planète)|Neptune]])<ref>{{Article|langue=en|prénom1=Chadwick A.|nom1=Trujillo|prénom2=Michael E.|nom2=Brown|prénom3=David L.|nom3=Rabinowitz|prénom4=Thomas R.|nom4=Geballe|titre=Near-Infrared Surface Properties of the Two Intrinsically Brightest Minor Planets: (90377) Sedna and (90482) Orcus*|périodique=The Astrophysical Journal|volume=627|numéro=2|date=2005-07-10|issn=0004-637X|doi=10.1086/430337|lire en ligne=https://iopscience.iop.org/article/10.1086/430337/meta|consulté le=2023-03-20|pages=1057}}</ref>.
 
Plus tard, en 2008 et 2010, de nouvelles observations spectroscopiques infrarouges avec un [[rapport signal sur bruit]] plus élevé révèlent des caractéristiques spectrales supplémentaires<ref name=":1" />{{,}}<ref name=":7">{{Article|langue=en|prénom1=M. A.|nom1=Barucci|prénom2=F.|nom2=Merlin|prénom3=A.|nom3=Guilbert|prénom4=C. de|nom4=Bergh|titre=Surface composition and temperature of the TNO Orcus|périodique=Astronomy & Astrophysics|volume=479|numéro=1|date=2008-02-01|issn=0004-6361|issn2=1432-0746|doi=10.1051/0004-6361:20079079|lire en ligne=https://www.aanda.org/articles/aa/abs/2008/07/aa9079-07/aa9079-07.html|consulté le=2023-03-20|pages=L13–L16}}</ref>. Parmi elles se trouvent une bande d'absorption de glace d'eau profonde à 1,65 μm, qui est une preuve de l'existence de glace d'eau [[Cristal|cristalline]] à la surface d'Orcus, et une nouvelle bande d'absorption à 2,22 μm. L'origine de cette dernière caractéristique n'est pas tout à fait claire. Elle peut être causée soit par de l'[[ammoniac]] ou de l'[[ammonium]] dissous dans la glace d'eau, soit par des glaces de [[méthane]] et d'[[éthane]]<ref name=":7" />. La modélisation du [[transfert radiatif]] montre qu'un mélange de glace d'eau, de tholins (comme agent assombrissant), de glace d'éthane et d'ion ammonium (NH<sub>4</sub><sup>+</sup>) fournit la meilleure correspondance avec les spectres, alors qu'une combinaison de glace d'eau, de tholins, de glace de méthane et de l'hydrate d'ammoniac donne un résultat légèrement inférieur. D'autre part, un mélange composé uniquement d'hydrate d'ammoniac, de tholins et de glace à l'eau ne fournit pas une correspondance satisfaisante. Ainsi, les seuls composés identifiés de manière fiable à la surface d'Orcus sont la glace d'eau cristalline et, éventuellement, les tholins sombres. Une identification précise de l'ammoniac, du méthane et d'autres [[Hydrocarbure|hydrocarbures]] nécessite de meilleurs spectres infrarouges<ref name=":1" />.
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=== Cryovolcanisme ===
La glace d'eau [[Cristal|cristalisée]] à la surface des objets transneptunienne devrait être totalement rendue [[Matière amorphe|amorphe]] par les radiations du Soleil et le [[rayonnement cosmique]] en une dizaine de millions d'années, d'après des études sur la glace d'eau cristalline soumise aux niveaux d’irradiation attendus sur un objet transneptunien (TNO) à 40 UA<ref name=":7" />. La bande d'absorption à {{Unité|1.65|µm}} sur Orcus, indicatrice non-ambiguë de glace d’eau cristalline, est large et profonde (12 %), similairement à celles de [[Charon (lune)|Charon]], [[(50000) Quaoar|Quaoar]], [[(136108) Hauméa|Hauméa]], et d'autres satellites glacés de planètes géantes<ref name=":7" />. Ainsi, la présence détectée de glace d'eau [[Cristal|cristalisée]] et potentiellement de glace d'[[ammoniac]] à la surface d'Orcus pourrait indiquer l'existence d'un mécanisme de renouvellement de surface, via des collisions (cause externe) ou de l'activité géologique (cause interne). L'ammoniac n'a, pour l'instant, pas encore été détecté sur aucun objet transneptunien et aucun satellite glacé de planète géante, mis-à-part [[Miranda (lune)|Miranda]].
 
Un [[Cryovolcan|cryovolcanisme]] est proposé comme source la plus probable de renouvellement de la surface d'Orcus, celui-ci étant théoriquement possible pour des objets transneptuniens d'un diamètre supérieur à environ {{unité|1000|km}}<ref name=":1" />. Orcus pourrait ainsi avoir connu au moins un épisode de cryovolcanisme par le passé. Le type de volcanisme préféré aurait pu être le volcanisme aqueux explosif, entraîné par une dissolution explosive de méthane à partir de d'un mélange eau-ammoniac<ref name=":1" />.
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{{article détaillé|Vanth (lune)}}
[[Fichier:Orcus-Vanth.gif|vignette|Orcus et Vanth photographiés par le [[télescope spatial]] [[Hubble (télescope spatial)|''Hubble'']] en 2006.]]
Orcus possède au moins une lune connue, [[Vanth (lune)|Vanth]]. Elle est découverte par [[Michael E. Brown|Michael Brown]] et T.-A. Suer à l'aide d'images prises par le [[Hubble (télescope spatial)|télescope spatial ''Hubble'']] le 13 novembre 2005<ref>{{Circulaire UAI|auteur=Michael E. Brown|titre=Sats OF 2003 AZ_84, (50000), (55637),, (90482); V1281 Sco; V1280 Sco|circulaire=8812|date=February 22 2007|no=8812}}</ref>. La découverte est annoncée dans une [[Circulaire de l'Union astronomique internationale|circulaire de l'UAI]] publiée le 22 février 2007<ref name=":8" />. Elle orbite autour d'Orcus sur une orbite presque circulaire ([[excentricité orbitale]] inférieure à 0,0036) et avec une [[période de révolution]] de 9,53 jours<ref name="brown et al 2010-06" />.
 
Une imagerie submillimétrique du système Orcus – Vanth en 2016 montre que Vanth a une taille relativement grande de 475 km, avec une incertitude de 75 km, mais l'objet est trop proche d'Orcus pour qu'il soit possible de déterminer la composition de sa surface<ref>{{Article|langue=en|prénom1=Michael E.|nom1=Brown|prénom2=Bryan J.|nom2=Butler|titre=Medium-sized Satellites of Large Kuiper Belt Objects|périodique=The Astronomical Journal|volume=156|numéro=4|date=2018-09|issn=1538-3881|doi=10.3847/1538-3881/aad9f2|lire en ligne=https://dx.doi.org/10.3847/1538-3881/aad9f2|consulté le=2023-03-20|pages=164}}</ref>. Cette estimation pour Vanth est en bon accord avec la taille d'environ 442,5 km dérivant de la mesure faite pendant une [[occultation]] en 2017<ref name=":5" />.
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