Hippocampe : qu'est-ce que c'est ?

Hippocampe est la quatorzième lune autour de Neptune. Elle a un diamètre d'environ 34 kilomètres et se trouve à seulement 12.000 kilomètres de Protée, le sixième satellite naturel de Neptune, par rayon orbital croissant, et le deuxième, en taille décroissante, à savoir environ 400 kilomètres de diamètre. Rappelons que Protée, d'après la mythologie grecque, est un dieu marin, fils de Neptune, qui pouvait changer de forme à volonté.

Au moment de sa découverte par l'astronome Mark Showalter du SETI Institute avec le télescope Hubble, annoncée en 2013 mais qui remonte en fait indirectement puis directement à plusieurs années, la nouvelle lune avait été appelée dans un premier temps S/2004 N 1 (traduction de l'abréviation : le premier (1) satellite (S) de Neptune (N) photographié pour la première fois en 2004). Elle a été renommée officiellement en 2019 « Hippocampe », en référence à l'animal mi-cheval, mi-poisson de la mythologie grecque. Sa découverte avait échappé à André Brahic et ses collègues alors qu'ils étaient occupés à analyser les images de la sonde Voyager 2 aux abords de la géante glacée en 1989. 

Tout comme dans le cas de la Lune avec la Terre, les forces de marée avec Neptune font évoluer dans le temps les orbites de ses satellites. Hippocampe se trouve maintenant à un endroit où était jadis Protée. Surtout, les forces de marée de cette dernière n'auraient pas dû laisser Hippocampe aussi proche de cette lune. L'astre aurait été soit éjecté, soit amené à s'écraser sur Protée. Les chercheurs ont une explication plausible à ce sujet qu'ils ont proposée dans un article publié dans Nature.

Une collision géante avec une comète

Ils font remarquer que Voyager 2 avait découvert un imposant cratère à la surface de Protée, cratère nommé Pharos, en référence à l'île où Protée régnait. Son diamètre est compris entre 230 et 260 kilomètres, et sa profondeur est d'environ 10-15 kilomètres. Ce que l'on sait de l'histoire tourmentée du Système solaire et l'étude des orbites des lunes de Neptune laissent alors penser qu'Hippocampe est une partie du matériel réaccrété qui aurait été éjecté de la surface de Protée à l'occasion d'une collision violente avec une comète, et dont Pharos rn serait peut-être la trace.

Protée lui-même est probablement le produit résiduel de processus similaires qui sont intervenus il y a des milliards d'années, quand Triton, la plus grande lune de Neptune a vraisemblablement été capturée en provenance de la ceinture de Kuiper. Comme un chien dans un jeu de quilles, l'arrivée de Triton aurait conduit à de nombreuses collisions entre les lunes présentes à cette époque. Hippocampe serait alors une lune de troisième génération.

Cette image composite montre l’emplacement d'Hippocampe, anciennement S/2004 N1, en orbite autour de la planète géante Neptune, située à environ 4,8 milliards de kilomètres de la Terre. La lune ne mesure que 34 kilomètres de diamètre et est faiblement lumineuse. Elle a donc été manquée par les caméras de Voyager 2 de la Nasa lorsque la sonde a volé près de Neptune en 1989. Plusieurs autres lunes découvertes par Voyager apparaissent dans cette image de 2009, accompagnées d'une structure circumplanétaire. connu sous le nom d'arcs en anneau. Mark Showalter, de l'institut Seti, a découvert Hippocampe en juillet 2013 en analysant plus de 150 images d'archives de Neptune prises par Hubble de 2004 à 2009. L'image en noir et blanc a été prise en 2009 avec la caméra à large champ 3 de Hubble en lumière visible. Hubble a pris celle de Neptune en couleur le 19 août 2009. © NASA, ESA et M. Showalter (Institut SETI).