Les cinq planètes naines
La nouvelle planète naine est connue depuis longtemps : (1) Ceres a été découverte le 1er janvier 1801 par Giuseppe Piazzi de l'Observatoire de Palerme. L'astronome italien cherchait aussi une planète. Il s'inspire de la règle trouvée empiriquement par Daniel Tizio (1729 - 1796) et Johann Elert Bode (1747 - 1826), qui permet de calculer la séquence des distances moyennes de toutes les planètes connues jusque-là. Selon cette règle, une autre planète inconnue était à prévoir entre les orbites de Mars et Jupiter.
Au tournant des 18e et 19e siècles, de nombreux astronomes célèbres cherchaient le corps céleste manquant. Lorsque Piazzi a finalement trouvé un objet en mouvement au bon endroit, il était sûr d'avoir trouvé la planète qu'ils attendaient. Elle reçut le nom de Ceres en l'honneur de la déesse romaine de l'agriculture. Cependant, même les meilleurs télescopes de l'époque ne pouvaient pas dissoudre le corps céleste comme un disque, mais ne montraient qu'un faible point lumineux en forme d'étoile. Ainsi, dès 1802, William Herschel a inventé le terme "astéroïde" après le mot grec pour étoile, aster, qui signifie autant que "pseudostern".
Mais les astronomes ont croisé trois autres objets en succession rapide, traçant également leurs orbites entre Mars et Jupiter : (2) Pallas, (3) Juno et (4) Vesta. Cependant, Cérès et les trois autres corps célestes ont été appelés planètes pendant environ 50 ans. Ce n'est qu'au milieu du XIXe siècle que, grâce à de nombreuses autres découvertes, on a reconnu qu'il s'agissait des principaux représentants d'une autre classe de corps célestes. Ils sont appelés "planétoïdes" ou "petites planètes" en allemand ; ils peuplent une ceinture entre les orbites de Mars et Jupiter. Pendant plus de 150 ans, Ceres est resté ainsi classé, mais depuis 2006, il est considéré comme une planète naine.
Ceres est le plus petit et le plus proche représentant de la planète naine. Il entoure le soleil à une distance moyenne de 415 millions de kilomètres. Cela correspond à 2,8 fois la distance Terre - Soleil ou 2,8 fois la distance des unités astronomiques.
L'orbite de Cérès ne s'écarte que légèrement de la forme circulaire, et il faut 4,6 ans pour faire orbiter le Soleil. La surface de Ceres en tant que disque pourrait être résolue à l'aide de grands télescopes terrestres à optique adaptative pour éliminer les turbulences de l'air et le télescope spatial Hubble, et à partir du 6 mars 2015 la sonde spatiale américaine Dawn sera en orbite autour de la planète naine. Les images révèlent un corps céleste monotone et coloré d'un diamètre moyen de 950 kilomètres, qui tourne une fois autour de son axe en un peu plus de neuf heures. La surface est parsemée de cratères d'impact, indiquant un âge élevé. Les lunes n'ont pas encore été découvertes.
Ceres est le plus grand membre de la ceinture interne d'astéroïdes et représente environ un tiers de sa masse totale, soit environ 1,3% de la masse de la Lune terrestre. Selon les connaissances actuelles, la planète naine contient un petit pourcentage d'eau, qui forme un manteau de glace d'une épaisseur pouvant atteindre 100 kilomètres autour du noyau de roches silicatées.
Le Dieu des Enfers
La planète naine la plus célèbre et éponyme de Pluton est Pluton, en fait un système double de deux grands corps célestes. (134340) Pluton, donc le nom officiel, a un diamètre moyen de 2350 kilomètres et est orbité par la lune de Charon découverte en 1978 avec un diamètre de 1200 kilomètres. Pluton tire son nom du dieu romain des enfers, Charon du mythique passeur sur la rivière Styx, à la frontière avec les enfers.
Pluton et Charon partagent un centre de gravité situé à l'extérieur des deux corps célestes ; leur distance moyenne est de 22 000 kilomètres. Les deux tournent à égalité, c'est-à-dire qu'ils s'attribuent toujours le même côté l'un à l'autre. Comme ils semblent être alignés rigidement autour du centre de gravité, on parle aussi de "rotation du guidon". Pour un observateur de Pluton, Charon semblerait être "cloué" au ciel alors que le fond du ciel bouge. Ainsi Charon ne peut jamais être vu par l'autre hémisphère de Pluton. Plus loin, les lunes beaucoup plus petites Nix, Hydra, Kerberos et Styx entourent le centre de gravité de Pluton et Charon. Ils n'ont été détectés que dans les années 2005 à 2012 avec le télescope spatial Hubble. Le vaisseau spatial américain New Horizons approche actuellement de Pluton et dépassera la planète naine à courte distance le 14 juillet 2015.
Pluton a une densité moyenne de deux grammes par centimètre cube et se compose de glace d'eau et de roches silicatées ; Charon a une composition similaire. La masse de Pluton correspond à environ 18 pour cent de celle de la lune terrestre, Charon atteint environ deux pour cent de la masse lunaire.
Pluton gravite autour du soleil sur une orbite très excentrique qui touche l'orbite de Neptune. Cependant, il n'y a aucun danger de collision avec la planète la plus éloignée, puisque les deux corps célestes sont en résonance 3:2 : Pendant trois orbites de Neptune autour du Soleil, Pluton tourne deux fois autour de notre étoile centrale. Ainsi, Neptune et Pluton ne pourront jamais s'approcher trop près l'un de l'autre et l'orbite de la planète naine restera stable pendant des milliards d'années. En fait, de nombreux corps célestes plus petits sont sur des orbites similaires à celles de Pluton et ont également une résonance 3:2 avec Neptune. Ils sont aussi appelés "Plutoinos", à ne pas confondre avec Plutoïdes.