Éris

Éris est la planète naine la plus massive connue, et l'objet qui mit fin aux 76 années de règne de Pluton comme neuvième planète. Tournant autour du Soleil bien au-delà de Neptune, dans une région appelée le disque dispersé, elle concentre environ 27 % de masse en plus que Pluton dans un corps de 2 326 km de diamètre — légèrement plus petit en largeur que Pluton, mais nettement plus lourd, et assez dense (environ 2,4 g/cm³) pour être majoritairement rocheux sous sa coquille glacée. Lorsqu'elle fut repérée pour la première fois, les astronomes réalisèrent qu'ils venaient soit de découvrir une dixième planète, soit de trouver une raison irréfutable de cesser d'appeler Pluton ainsi. La communauté scientifique choisit la seconde voie.

C'est pourquoi ce monde porte le nom de la déesse grecque de la discorde et de la querelle : il força une remise en question de ce que le mot « planète » signifie réellement. Aujourd'hui, Éris ancre le bord externe du Système solaire catalogué, une sphère gelée et brillante comme un miroir, si lointaine que pendant la majeure partie de son orbite de 558 ans, sa fine atmosphère repose gelée au sol sous forme de neige.

Une découverte qui a redessiné la carte

Éris fut découverte sur des images prises le 21 octobre 2003 avec le télescope Schmidt Samuel Oschin de 1,2 mètre à l'Observatoire de Palomar, mais elle échappa à l'époque à la recherche automatisée — l'objet se déplaçait si lentement dans le ciel que le logiciel l'écarta. Une réanalyse avec des paramètres ajustés la signala le 5 janvier 2005, et l'équipe de Mike Brown (Caltech), Chad Trujillo (Observatoire Gemini) et David Rabinowitz (Yale) l'annonça cette année-là sous le surnom informel de « Xena ».

Comme Éris paraissait plus grande que Pluton et était clairement du même type de corps, son arrivée rendit intenable la définition de « planète » telle qu'elle existait. En août 2006, l'Union astronomique internationale traça une nouvelle ligne, créant la catégorie de « planète naine » et y plaçant à la fois Pluton et Éris. Le mois suivant, l'objet reçut son nom permanent, Éris — une étiquette bien à propos pour le monde qui avait semé tant de désordre.

Au cœur du disque dispersé

Éris ne suit pas les trajectoires quasi circulaires et quasi planes des grandes planètes. Son orbite est fortement inclinée — à environ 44° par rapport au plan du Système solaire — et fortement allongée, la conduisant d'environ 38 UA à son point le plus proche à près de 97 UA à son point le plus éloigné du Soleil. Cela la place dans le disque dispersé, une population de corps glacés que l'on pense avoir été projetés vers l'extérieur sur des orbites inclinées et excentriques par des rencontres gravitationnelles avec Neptune, tôt dans l'histoire du Système solaire.

Un tour complet prend environ 558 années terrestres. Éris se trouve actuellement près de l'extrémité lointaine de cette boucle, à près de 96 UA — parmi les objets catalogués les plus éloignés du Système solaire, bien au-delà de la distance moyenne de Pluton, d'environ 40 UA. Elle n'atteindra son prochain périhélie qu'au milieu du XXIIIe siècle.

Le givre le plus brillant du Système solaire

Éris est extraordinairement réfléchissante. Son albédo géométrique avoisine 0,96, ce qui signifie que sa surface renvoie environ 96 % de la lumière solaire qui l'atteint — ce qui en fait la deuxième surface la plus brillante connue du Système solaire, juste derrière la lune de Saturne Encelade, et bien plus brillante que Pluton. La raison en est une couche fraîche de glace, faite majoritairement d'azote gelé chargé de méthane.

Cette couche est liée à la grande distance d'Éris. Lorsque la planète naine se rapproche du Soleil, une ténue atmosphère d'azote et de méthane peut se sublimer depuis la surface ; à mesure qu'elle recule vers l'aphélie et que les températures chutent entre environ −243 °C et −217 °C, cette atmosphère gèle et se dépose en une couche de neige brillante et immaculée. Ce cycle renouvelle à répétition la surface d'Éris, ce qui explique son apparence si uniforme et si propre.

Dysnomie et un poids précis

Éris possède une lune connue, Dysnomie, repérée en 2005 et nommée d'après la fille d'Éris, l'esprit du non-droit. D'environ 600 km de diamètre, elle orbite autour d'Éris tous les 15,8 jours, à une distance d'environ 37 000 km. Le couple semble mutuellement verrouillé par les marées, présentant les mêmes faces l'une à l'autre à mesure qu'il tourne.

Dysnomie est plus qu'une curiosité — c'est une balance cosmique. En suivant l'orbite de la lune, les astronomes ont utilisé les lois de Kepler pour peser directement le système Éris, obtenant une masse d'environ 1,66 × 10²² kg pour Éris elle-même. Cette mesure est ce qui confirma qu'Éris surpasse Pluton en masse d'environ un quart, réglant la question de savoir quel monde est le plus lourd, même après que les données d'occultation eurent montré que Pluton est légèrement plus large.

Quelle taille, exactement

Déterminer avec précision la taille d'Éris nécessita un alignement rare. En novembre 2010, la planète naine passa devant une faible étoile d'arrière-plan — une occultation stellaire —, et le chronométrage précis de la disparition et de la réapparition de l'étoile depuis plusieurs sites donna un diamètre d'environ 2 326 km, avec un rayon proche de 1 163 km. Ce résultat fut une légère surprise : il fit d'Éris un corps un peu plus petit en diamètre que Pluton plutôt que plus grand, renversant l'hypothèse initiale qui avait justement contribué à faire chuter Pluton.

Combinée à la masse déduite de Dysnomie, la taille issue de l'occultation donne à Éris une densité d'environ 2,4 g/cm³ — supérieure à celle de Pluton —, ce qui implique un noyau rocheux substantiel enveloppé d'un manteau de glace. À cet égard, Éris et Pluton sont de proches cousines : de taille semblable, toutes deux riches en roche et en glaces volatiles, toutes deux façonnées par le froid profond du Système solaire externe.

Observer Éris

Éris est une cible pour les amateurs patients et bien équipés, et non un objet visible à l'œil nu ou dans une lunette ordinaire. Avec une magnitude d'environ 18,7, elle est environ 100 fois trop faible pour être aperçue à l'œil, et exige une grande lunette d'amateur associée à une caméra CCD ou CMOS sensible, ainsi qu'un ciel sombre et des cartes précises, pour l'enregistrer comme un unique point faible qui se déplace presque imperceptiblement parmi les étoiles d'une nuit à l'autre.

Aucune sonde n'a jamais visité Éris, et aucune n'est prévue ; tout ce que nous savons provient de télescopes terrestres et spatiaux, de l'occultation de 2010, et du suivi minutieux de l'orbite de Dysnomie. Pour la plupart des observateurs, Éris s'explore mieux non pas à travers un oculaire mais à travers les données — un rappel de la part du Système solaire qui se situe à la faible et gelée limite de ce que nous pouvons atteindre.