Alors que les sondes Voyager traversaient le système solaire, elles ont rassemblé une tonne de découvertes. Parmi les objets et phénomènes récemment découverts, il y avait une grande collection de petites lunes tournant autour de Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune. La plupart d'entre eux dépassaient les capacités de l'équipement au sol pour leur prise de vue, nous avions donc vraiment besoin de nous en approcher.

Les améliorations de la technologie optique et le lancement du télescope spatial Hubble en orbite ont révélé plusieurs petits corps qui ont été manqués par les Voyagers, ainsi que de petits objets dans d'autres parties du système solaire, comme la ceinture de Kuiper. Grâce aux progrès de l'informatique, il est devenu possible de voir la minuscule nouvelle lune à Neptune et de découvrir une autre lune pour la première fois.

Trouver la lune de Neptune

Étant donné que Neptune a déjà été retiré du vaisseau spatial Voyager 2, il existe encore des satellites que nous n'avons pas encore découverts en raison de leur petite taille. La façon la plus simple de les voir est d'augmenter le temps d'exposition, ce qui augmente la possibilité de séparer les signaux faibles du bruit spatial.

Le problème est que les satellites planétaires précédemment découverts tournent suffisamment près des planètes elles-mêmes. Et à un moment donné, ce mouvement crée un «circuit» qui maintient de manière fiable le signal dans le bruit.

Une petite équipe de chercheurs du SETI, de la NASA et de Berkeley a trouvé un moyen de compenser ce circuit. Si vous connaissez l'orbite du corps, vous pouvez prédire combien il se déplacera d'une image à l'autre. Ensuite, vous pouvez configurer plusieurs images consécutives pour placer des objets sur la même orbite en un seul endroit, vous permettant de sélectionner n'importe quel signal. La conversion peut être compliquée car l'orbite peut être inclinée à un angle par rapport à l'appareil de formation d'image. Mais il est libérable dans nos capacités informatiques modernes.

Le problème est que si nous ne savons pas que la lune existe, nous ne connaissons évidemment pas son orbite. Mais l'équipe derrière cette nouvelle étude a mis au point des fonctionnalités qui fonctionnent pour toute lune se déplaçant sur une orbite circulaire droite autour de l'équateur de la planète.

L'algorithme est le suivant: vous pouvez utiliser ces fonctions pour convertir l'image prise à l'instant t0 pour qu'elle corresponde à l'apparence d'une autre image obtenue à l'instant t1 en déplaçant chaque pixel de l'image d'origine vers un nouvel emplacement. Après cette transformation, n'importe quelle lune sur une orbite équatoriale ronde apparaîtra avec des coordonnées de pixels fixes.

Les chercheurs ont appliqué cette méthode à Neptune, où Voyager 2 a découvert de nombreuses petites lunes en utilisant un ensemble d'images prises de toute l'orbite de Hubble.

Découverte de la lune de Neptune

Une fois l'analyse terminée, une petite lune est apparue, d'environ 35 km de large, tournant autour du bord extérieur de l'amas d'autres satellites de Neptune. La même analyse a trouvé le mollusque lunaire, que Voyager 2 a remarqué. Mais l'orbite qui le place au bon endroit est possible avec un léger ajustement d'orbite prévu par Voyager. Malheureusement, cela signifie que quelques allégations selon lesquelles il l'a découvert en utilisant des appareils au sol ces dernières années sont presque certainement évidentes.

Avec trois observations faites à des intervalles de dix ans, l’orbite de la lune de Neptune peut être raisonnablement bien calculée pour déterminer où elle se trouverait pendant le vol du Voyager.

La plupart des images ont ignoré cette zone d'espace. Ainsi, il n'y avait aucun moyen réel d'identifier cette lune jusqu'à récemment.


Le concept d'art de la petite lune de Neptune - hippocampe


Les satellites internes de Neptune et leurs rayons, ainsi que l'objet capturé de la ceinture de Kuiper

L'orbite d'Hippocampe est située directement à l'intérieur de l'orbite de Protée, la plus grande des lunes intérieures de Neptune. Les forces de marée font que Proteus s'éloigne lentement de Neptune, mais l'hippocampe est si petit que ces forces auront un impact minimal sur lui. Et cela implique que les deux corps étaient autrefois beaucoup, beaucoup plus proches.

L'un des problèmes de cette idée est que la proximité de Protée était censée amener Hippocampe sur une orbite excentrique. Mais les chercheurs suggèrent que ce n'est pas un si gros problème qu'il n'y paraît. Sur la base de la vitesse et de la taille des cratères de Proteus, ils ont calculé que des collisions suffisamment importantes pour détruire complètement l'hippocampe auraient pu se produire au moins neuf fois depuis sa création. Le processus de destruction et de réorganisation devrait permettre à la lune d'occuper des orbites de plus en plus régulières.

Ce modèle, cependant, suggère que lui et peut-être d'autres petits satellites près de Neptune, ont subi de nombreuses destructions tout au long de son histoire et n'ont pas été créés uniquement lors de la formation de Neptune. Et il y a encore beaucoup de matériel manquant, ce qui suggère qu'il peut y avoir de rares anneaux dans la région qui seront difficiles à détecter sans une autre visite sur la planète bleue.