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Posté par Adrien le Mercredi 18/01/2017 à 00:00
Cérès, un objet trans-neptunien ?
Une équipe internationale composée principalement de chercheurs français du LAM (CNRS-Aix-Marseille université) a révélé la présence de poussières exogènes à la surface de la planète naine Cérès, le plus gros astéroïde de la ceinture principale. Cette contamination provient vraisemblablement d'un nuage (Un nuage est une grande quantité de gouttelettes d’eau (ou de cristaux de glace) en suspension dans l’atmosphère. L’aspect...) de poussières situé dans la ceinture principale externe et qui s'est formé à la suite d'une collision (Une collision est un choc direct entre deux objets. Un tel impact transmet une partie de l'énergie et de l'impulsion de l'un des corps au second.) récente, il y a un moins de 10 millions d'années. Cette étude remet en question le lien de parenté entre Cérès et les astéroïdes de sa classe spectrale (dits de type C) et ouvre la possibilité d'une origine trans-neptunienne: Cérès et Orcus pourraient être "jumeaux". Cette étude est publiée le 16 janvier 2017 dans The Astronomical Journal.

Les poussières interplanétaires, qui sont à l'origine de la plupart des étoiles filantes, représentent la fraction la plus importante de la matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses trois états les plus communs sont l'état solide, l'état liquide, l'état gazeux. La matière occupe...) extraterrestre accrétée par la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse...). Une équipe menée par Pierre Vernazza, CNRS (Le Centre national de la recherche scientifique, plus connu sous son sigle CNRS, est le plus grand organisme de recherche scientifique public français (EPST).) au Laboratoire d'Astrophysique (L’astrophysique (du grec astro = astre et physiqui = physique) est une branche interdisciplinaire de l'astronomie qui concerne principalement la physique et l'étude des propriétés des objets de l'univers...) de Marseille, LAM a démontré qu'il en est vraisemblablement de même pour les astéroïdes.Pierre Vernazza explique "en analysant les propriétés spectrales de la planète naine (En astronomie, une planète naine est un type d'objet céleste du système solaire, intermédiaire entre une planète et un petit corps.) Cérès, nous avons détecté la présence d'un composant anhydre à sa surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois...) (des particules fines de pyroxène). Or tous les modèles d'évolution thermique (La thermique est la science qui traite de la production d'énergie, de l'utilisation de l'énergie pour la production de chaleur ou de froid, et des transferts de chaleur suivant différents phénomènes physiques,...) pour cet objet (De manière générale, le mot objet (du latin objectum, 1361) désigne une entité définie dans un espace à trois dimensions, qui a une fonction précise, et qui peut être désigné par une étiquette...) prédisent une surface composée uniquement de minéraux hydratés (carbonates, phyllosilicates). L'hypothèse d'une origine endogène pour les particules de pyroxène semble ainsi peu plausible et une origine exogène apparaît comme la plus probable".


Pour cette étude, les observations ont été réalisées dans l'infrarouge (Le rayonnement infrarouge (IR) est un rayonnement électromagnétique d'une longueur d'onde supérieure à celle de la lumière visible mais plus courte que celle des...) thermique avec SOFIA, un télescope (Un télescope, (du grec tele signifiant « loin » et skopein signifiant « regarder, voir »), est un instrument d'optique permettant d'augmenter la luminosité...) embarqué à bord d'un avion (Un avion, selon la définition officielle de l'Organisation de l'aviation civile internationale (OACI), est un aéronef plus lourd que l'air, entraîné par un organe moteur (dans le...). Crédits: DLR

L'équipe s'est ensuite penchée sur la source de cette contamination. Les bandes de poussières produites au sein (Le sein (du latin sinus, « courbure, sinuosité, pli ») ou la poitrine dans son ensemble, constitue la région ventrale supérieure du torse d'un animal, et en particulier celle des mammifères qui...) de la ceinture principale à la suite de collisions majeures entre astéroïdes apparaissent comme les sources les plus probables. En particulier, la bande dite alpha, issue de la famille collisionelle Beagle (Le beagle ([bigl] ou [bigəl]) est une race de chien originaire d’Angleterre, de taille petite à moyenne. Son apparence est similaire à celle du beagle-harrier bien qu'il soit plus petit, avec des pattes plus courtes et...) (une sous famille de celle de Thémis) s'est formée il y a moins de 10 millions d'années et constitue une source majeure de poussières dans la partie externe de la ceinture principale. Des observations récentes ont par ailleurs montré que la poussière de pyroxène est une des briques principales à partir de laquelle le corps parent de la famille de Thémis s'est formé. La bande de poussière alpha serait ainsi une source de contamination plausible de la surface de Cérès.

Si le pyroxène observé à la surface de Cérès est de nature exogène, alors plus rien ne relie Cérès aux autres astéroïdes de sa classe spectrale (dits de type C). Le fait que les silicates hydratés à sa surface soient riches en ammoniac (L’ammoniac est un composé chimique, de formule NH3 (groupe générique des nitrures d'hydrogène). C'est une molécule pyramidale à base trigonale : l'atome d'azote (N) est au sommet et les trois atomes...) ouvre la possibilité d'une origine trans-Neptunienne: Cérès et Orcus pourraient être "jumeaux". Ainsi, Cérès pourrait, de même que les astéroïdes de type P et D pour lesquelles une origine trans-Neptunienne est évoquée, s'être formé aux confins du système solaire (Le système solaire est un système planétaire composé d'une étoile, le Soleil et des corps célestes ou objets définis gravitant autour de lui (autrement dit, notre système...) et aurait atterri dans la ceinture principale à la suite de la migration des planètes géantes.


Composition de surface et structure interne de la planète (Une planète est un corps céleste orbitant autour du Soleil ou d'une autre étoile de l'Univers et possédant une masse suffisante pour que sa gravité la maintienne en...) naine Cérès. La surface apparaît comme un mélange (Un mélange est une association de deux ou plusieurs substances solides, liquides ou gazeuses qui n'interagissent pas chimiquement. Le résultat de l'opération est...) de poussières anhydres (pyroxène) vraisemblablement exogènes et de poussières hydratéesendogènes (phyllosilicates, carbonates). Les modèles prédisent également la présence d'un noyau rocheux. Crédits: LAM/NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA

Cette étude suggère par la même occasion que la présence surprenante et à ce jour (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil éclairent le ciel. Son début (par rapport à minuit heure locale) et sa...) inexpliquée de pyroxène à la surface des astéroïdes métalliques est une conséquence directe de l'impact de ces poussières. Ainsi, il semble que la contamination par ces particules fines soit un processus global qui affecte la surface de tous les astéroïdes situés à proximité de cette bande de poussières.

Pierre Vernazza conclue "cette étude résout une question de longue date puisqu'on s'est toujours demandé à quel point (Graphie) les signatures spectrales des astéroïdes reflétaient réellement leur composition originelle ou celle des matériaux (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets.) qui les impactent. Il s'avère que le niveau de contamination ne dépasse pas les ~20% et que la composition originelle reste spectralement bien identifiable."

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Source: CNRS-INSU