Orcus

Orcus est une planète naine de la ceinture de Kuiper et l'un des analogues structurels les plus proches de Pluton dans tout le Système solaire. D'environ 900 km de diamètre, elle est verrouillée dans la même résonance orbitale 2:3 avec Neptune qu'occupe Pluton, traçant deux boucles autour du Soleil pour chaque trois que complète Neptune. Elle porte même une unique lune démesurée, Vanth, qui rappelle Charon, la compagne de Pluton. Pourtant, malgré tout ce qu'elle partage avec la plus célèbre des planètes naines, Orcus fait tout à contretemps, une inversion qui lui a valu un surnom mémorable.

Découverte en 2004, Orcus appartient à la vague moderne de mondes transneptuniens qui a remodelé notre façon de penser le Système solaire externe. Elle est faible, lointaine et gelée en permanence, mais sa surface brillante de glace d'eau et sa relation quasi binaire avec Vanth en font l'un des membres les plus révélateurs de la ceinture de Kuiper.

L'anti-Pluton

Orcus et Pluton partagent des orbites globalement semblables : un demi-grand axe comparable d'environ 39,4 UA, une excentricité modérée (environ 0,23 pour Orcus), une inclinaison substantielle (environ 20,6 degrés pour Orcus), et la résonance plutino identique qui empêche les deux mondes d'entrer en collision avec Neptune. La différence cruciale réside dans le timing. Les deux orbites sont orientées de sorte qu'Orcus atteint son point le plus éloigné du Soleil à peu près au moment où Pluton atteint son point le plus proche, et vice versa. Leurs trajectoires sont essentiellement déphasées, des images en miroir parcourant le même circuit dans des parties opposées de celui-ci.

Cette symétrie explique pourquoi les astronomes ont surnommé Orcus l'anti-Pluton, et elle a guidé le choix du nom. Dans la mythologie étrusque et romaine, Orcus était un dieu des enfers et de la mort, un pendant à la divinité même dont Pluton tire son nom. Cette dénomination a transformé une coïncidence physique en une coïncidence poétique : deux dieux des enfers, deux orbites presque jumelles, à jamais aux extrémités opposées de la même boucle.

Découverte et dénomination

Orcus fut découverte le 17 février 2004 par Michael Brown, Chad Trujillo et David Rabinowitz à l'aide du télescope Samuel Oschin de l'Observatoire de Palomar en Californie, la même équipe et le même instrument à l'origine de plusieurs autres grandes découvertes transneptuniennes de cette époque. Elle porta d'abord la désignation provisoire 2004 DW avant de recevoir son numéro permanent de petite planète, 90482, et son nom mythologique. Une fois sa position connue, les astronomes la retrouvèrent sur des plaques d'archives de relevés du ciel remontant à 1951, ce qui affina son orbite.

Avec un diamètre estimé à environ 910 km, Orcus se situe dans la même large catégorie de taille que Cérès, la planète naine de la ceinture d'astéroïdes, bien qu'elle soit bien plus froide et bien plus lointaine.

Une surface brillante et glacée

Contrairement à de nombreux objets sombres et rougis de la ceinture de Kuiper, Orcus réfléchit une fraction substantielle de la lumière solaire qui l'atteint, avec un albédo d'environ 23 %. Les spectres infrarouges montrent que sa surface est riche en glace d'eau, et fait crucial, cette glace est largement cristalline plutôt que sous la forme amorphe désordonnée que le rayonnement cosmique produirait normalement sur des milliards d'années à ces températures.

Ce détail importe. La glace cristalline, associée à des signes provisoires d'ammoniac, suggère qu'Orcus n'est peut-être pas entièrement inerte. Les deux auraient tendance à être détruits en surface avec le temps, si bien que leur présence indique qu'un processus les renouvelle, le plus plausiblement le cryovolcanisme, une lente fuite de bouillie glacée depuis un intérieur plus chaud. Les températures de surface ici avoisinent moins de 44 K (environ moins 229 degrés Celsius), assez froid pour maintenir une telle activité faible et rare.

Vanth, la lune quasi-jumelle

Orcus n'est pas seule. Sa lune Vanth fut repérée sur des images du télescope spatial Hubble du 13 novembre 2005 par Michael Brown et T.-A. Suer, et officiellement nommée en 2010 d'après l'esprit étrusque ailé qui guidait les âmes vers les enfers, poursuivant fort à propos le thème de la mort et des enfers. Vanth est grande par rapport à son corps primaire, avec un diamètre proche de 440 km, et elle fait le tour d'Orcus environ tous les 9,5 à 9,7 jours.

Comme Vanth représente une part significative de la masse totale du système, les deux corps orbitent autour d'un point d'équilibre situé bien à l'écart du centre d'Orcus, si bien que le couple se comporte davantage comme un système binaire que comme un simple arrangement planète-satellite. C'est précisément ce trait qui renforce la comparaison avec Pluton : comme Pluton et Charon, Orcus et Vanth se comprennent mieux comme des partenaires.

Observer et étudier Orcus

Orcus est bien trop faible pour être vue sans un télescope sérieux ; avec une magnitude d'environ 19, c'est une cible pour les grands observatoires et les astrophotographes dévoués, pas pour l'observation amateur du ciel. Une grande partie de ce que nous savons provient plutôt des occultations stellaires, ces moments où Orcus ou Vanth passe brièvement devant une étoile d'arrière-plan et bloque sa lumière. Chronométrés depuis plusieurs sites, ces événements fugaces fixent la taille et la forme des deux corps avec une précision qu'aucune image directe ne peut égaler, et une occultation de 2017 a aidé à établir le diamètre de Vanth.

Aucune sonde n'a visité Orcus, et aucune n'est prévue, si bien que les télescopes terrestres et spatiaux restent nos seuls yeux sur elle. En tant que monde brillant, résonant et pourvu d'une lune, situé exactement à la phase opposée de l'orbite de Pluton, elle offre un cas de comparaison naturel, un moyen de tester quels traits de Pluton sont uniques et lesquels sont simplement ce à quoi ressemblent en général les grands plutinos.