Pas d'atmosphère pour la planète naine Makémaké
Publié par Adrien le 22/11/2012 à 12:00
Source: ESO
Des astronomes ont utilisé trois télescopes des observatoires de l'ESO au Chili pour observer la planète naine Makémaké alors qu'elle passait devant une étoile lointaine et occultait sa lumière. Les nouvelles observations ont permis de vérifier pour la première fois si Makémaké était entourée d'une atmosphère (Le mot atmosphère peut avoir plusieurs significations :). En effet, ce monde (Le mot monde peut désigner :) glacial, dont l'orbite (En mécanique céleste, une orbite est la trajectoire que dessine dans l'espace un corps autour d'un autre corps sous l'effet de la gravitation.) se situe aux frontières 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...), était supposé avoir une atmosphère comme Pluton (Pluton, dont la désignation officielle est (134340) Pluton, est la deuxième plus grande planète naine connue du système solaire et le 10e plus grand astre...), mais il est maintenant prouvé que ce n'est pas le cas. Les scientifiques ont également mesuré pour la première fois la densité (La densité ou densité relative d'un corps est le rapport de sa masse volumique à la masse volumique d'un corps pris comme...) de Makémaké. Les nouveaux résultats sont publiés dans l'édition du 22 novembre de la revue Nature.


Vue d'artiste (Est communément appelée artiste toute personne exerçant l'un des métiers ou activités suivantes :) 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.) Makémaké

La taille 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 Makémaké (1) est environ équivalente aux deux tiers de celle de Pluton. Son voyage (Un voyage est un déplacement effectué vers un point plus ou moins éloigné dans un but personnel (tourisme) ou professionnel (affaires). Le voyage s'est considérablement développé et démocratisé, au cours du XXe siècle avec...) autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne à 31 espèces d'oiseaux qui, soit appartiennent au genre...) du Soleil (Le Soleil (Sol en latin, Helios ou Ήλιος en grec) est l'étoile centrale du système solaire. Dans la...) se trouve sur une trajectoire (La trajectoire est la ligne décrite par n'importe quel point d'un objet en mouvement, et notamment par son centre de gravité.) située au-delà de celle de Pluton, mais néanmoins plus proche du Soleil que celle d'Eris, la planète naine connue la plus massive (Le mot massif peut être employé comme :) du Système Solaire (eso1142). Les observations précédentes de la glaciale Makémaké l'ont fait apparaître comme semblable à ses compagnons de la famille des planètes naines, conduisant les astronomes à supposer que son atmosphère, si elle existait, serait semblable à celle de Pluton. Toutefois, la nouvelle étude révèle maintenant que, comme Eris, Makémaké n'est pas entourée par une atmosphère significative.

L'équipe, pilotée par José Luis Ortiz (Instituto de Astrofísica de Andalucía, CSIC, Espagne), a combiné de multiples observations en utilisant trois télescopes des observatoires de La Silla et de Paranal de l'ESO au Chili - Le VLT (Very Large Telescope), le NTT (New Technology Telescope) et TRAPPIST (TRAnsiting Planets and PlanetesImals Small Telescope) - et des données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un événement, etc.) provenant de petits télescopes en Amérique (L’Amérique est un continent séparé, à l'ouest, de l'Asie et l'Océanie par le détroit de Béring et l'océan Pacifique; et à l'est, de l'Europe et de l'Afrique par l'océan...) du Sud (Le sud est un point cardinal, opposé au nord.) (2) pour regarder Makémaké lorsqu'elle passait devant une étoile (Une étoile est un objet céleste émettant de la lumière de façon autonome, semblable à une énorme boule de plasma comme le Soleil, qui est l'étoile la plus proche de la Terre.) lointaine (3).

"Lorsque Makémaké passe devant l'étoile et occulte sa lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil humain, c'est-à-dire comprises dans des longueurs...), l'étoile disparaît et réapparaît de manière très abrupte, au lieu de s'estomper et de se "rallumer" progressivement. Cela signifie que la petite planète naine n'a pas d'atmosphère significative," explique José Luis Ortiz. "Il avait été supposé que Makémaké avait de fortes probabilités d'avoir développé une atmosphère. Le fait qu'il n'y en ait finalement aucune trace (TRACE est un télescope spatial de la NASA conçu pour étudier la connexion entre le champ magnétique à petite échelle du Soleil et la géométrie du plasma coronal, à travers des...) montre simplement que nous avons encore beaucoup de choses à apprendre sur ces corps mystérieux. Obtenir pour la première fois des informations sur les propriétés de Makémaké est donc un grand pas en avant dans notre étude du club très fermé des planètes naines glacées."

Makémaké est très difficile à étudier, car elle n'a pas de lunes (4) et est très éloignée de 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 croissantes. C'est la plus grande et la plus massive des quatre...), aussi, le peu de connaissance que nous avons sur ce corps n'est qu'approximatif. Les nouvelles observations de cette équipe apportent donc beaucoup plus de précisions à notre vision de Makémaké - déterminant sa taille plus précisément, mettant des contraintes sur une possible atmosphère et estimant la densité de la planète naine pour la première fois. Ces observations ont également permis aux astronomes de mesurer le taux de lumière solaire réfléchie par la surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois frontière physique, et est souvent abusivement...) de Makémaké - son albédo (L'albédo est le rapport de l'énergie solaire réfléchie par une surface sur l'énergie solaire incidente. On utilise une échelle graduée de 0 à 1, avec 0 correspondant au noir, pour un corps avec aucune réflexion, et 1 au...) (5). L'albédo de Makémaké, à environ 0,77, est comparable à celui de la neige (La neige est une forme de précipitation, constituée de glace cristallisée et agglomérée en flocons pouvant être ramifiés d'une infinité...) sale, plus haut que celui de Pluton, mais plus bas que celui d'Eris.

Il a été possible d'observer Makémaké de manière aussi détaillée uniquement car elle passait devant une étoile - un évènement connu sous le nom d'occultation (Une occultation est un phénomène de recouvrement apparent d'un élément par un autre.) stellaire (Stellaria est un genre de plantes herbacées annuelles ou vivaces, les stellaires, de la famille des Caryophyllaceae. Il comprend près de 90 espèces réparties à travers le monde.). Ces rares opportunités permettent aux astronomes d'enrichir considérablement leur connaissance des atmosphères parfois ténues et délicates entourant ces membres lointains, mais importants, du Système Solaire et fournissent des informations très précises sur leurs autres propriétés.

Les occultations sont particulièrement rares dans le cas de Makémaké car elle évolue dans une zone du ciel (Le ciel est l'atmosphère de la Terre telle qu'elle est vue depuis le sol de la planète.) où il y a relativement peu d'étoiles. Prédire avec précision et détecter ces évènements rares est extrêmement difficile et une observation (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et...) réussie par une équipe coordonnée, répartie sur différents sites sud-américains, constitue une grande réussite.

"Pluton, Eris et Makémaké font partie des exemples les plus gros des nombreux corps glacés en orbite à grande distance autour du Soleil," précise José Luis Ortiz. "Nos nouvelles observations ont considérablement enrichi notre connaissance de l'un des plus gros, Makémaké - nous utiliserons ces connaissances quand nous explorerons prochainement les curieux objets de cette région de l'espace." 

Notes

(1) Makémaké était initialement appelée 2005 FY9. Elle a été découverte quelques jours (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...) après Pâques en mars 2005, et a de ce fait été surnommée de manière informelle en anglais Easterbunny - Lapin (Le mot lapin (/lapε̃/) est un terme très général qui désigne plus d'une vingtaine d'espèces de mammifères à grandes oreilles de la famille des léporidés,...) de Pâques. En juillet 2008, elle a reçu le nom officiel de Makémaké. Makémaké est le créateur de l'humanité et le dieu de la fertilité (Pour le sens commun, la fertilité désigne à la fin du XXe siècle la capacité des personnes, des animaux ou des plantes à produire une descendance...) dans les mythes des aborigènes de l'Ile de Pâques.

Makémaké est l'une des cinq planètes naines reconnues par l'Union Astronomique Internationale (L’union astronomique internationale (UAI) est une association internationale non gouvernementale avec pour objectif de coordonner les travaux des astronomes à travers le monde.). Les autres sont Cérès, Pluton, Haumea et Eris. Des informations complémentaires sur les planètes naines et les planètes sont disponibles sur les pages web de l'Union Astronomique Internationale.

http://www.iau.org/public/pluto/

(2) Un des autres télescopes utilisés pour cette campagne (La campagne, aussi appelée milieu rural désigne l'ensemble des espaces cultivés habités, elle s'oppose aux concepts de ville, d'agglomération ou de milieu urbain. La campagne est...) d'observation (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et d’étude appropriés. Le...) est le télescope (Un télescope, (du grec tele signifiant « loin » et skopein signifiant « regarder, voir »), est un instrument d'optique permettant d'augmenter la luminosité ainsi que la...) de 0,84 mètre (Le mètre (symbole m, du grec metron, mesure) est l'unité de base de longueur du Système international (SI). Il est défini, depuis 1983, comme la distance parcourue par la lumière dans le vide en...) installé par la Católica del Norte University of Chile. Ce télescope se situe sur le Cerro Armazones, le futur site du télescope géant européen, l'E-ELT (European Extremely Large Telescope).

(3) Makémaké est passée devant l'étoile peu lumineuse NOMAD 1181-0235723 (où NOMAD fait référence à Naval (Naval est une municipalité de la province de Biliran sur l'île de Biliran aux Philippines.) Observatory Merged Astronomic Dataset), le 23 avril 2011. L'équipe a observé cet évènement en utilisant sept télescopes différents répartis à travers le Brésil et le Chili. L'évènement ne dure seulement qu'une minute ( Forme première d'un document : Droit : une minute est l'original d'un acte. Cartographie géologique ; la minute de terrain est la carte originale, au crayon, levée sur le terrain. ...) environ, aussi les astronomes ont bénéficié d'une caméra (Le terme caméra est issu du latin : chambre, pour chambre photographique. Il désigne un appareil de prise de vues animées, pour le cinéma, la télévision ou la vidéo.) à grande vitesse (On distingue :) spécialisée appelée ULTRACAM (eso0520) et d'une caméra 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...) à grande vitesse appelée ISAAC (ISAAC est un algorithme capable de générer des nombres pseudo-aléatoires, tombé dans le domaine public en 1996. Son auteur, Bob Jenkins, l'a conçu de manière à ce qu'il...) pour photographier cet évènement.

(4) Dans le cas des objets qui on une lune (La Lune est l'unique satellite naturel de la Terre et le cinquième plus grand satellite du système solaire avec un diamètre de 3 474 km. La distance moyenne séparant la Terre de la Lune est de...) ou plus en orbite, le mouvement des lunes peut être utilisé pour déduire la masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un corps : l'une quantifie l'inertie du corps (la masse inerte) et l'autre la contribution du corps à...) de l'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...). Ce n'était pas possible dans le cas de Makémaké.

(5) Le calcul de l'albédo géométrique de la planète naine donne un résultat de 0,77 ± 0,03. Un albédo plus grand que celui de Pluton, mais plus petit que celui d'Eris. Un albédo de 1 représente un corps réfléchissant parfaitement la lumière et un albédo de 0, une surface noire qui ne réfléchit aucune lumière. Les observations, conjointement avec des résultats précédents, indiquent que la densité de Makémaké est de 1,7± 0,3 gramme (Le gramme est une unité de masse du Système international (l'unité de base est le kilogramme) et du système CGS. L'abréviation du gramme est g.) par centimètre (Un centimètre (symbole cm) vaut 10-2 = 0,01 mètre.) cube (En géométrie euclidienne, un cube est un prisme dont toutes les faces sont carrées. Les cubes figurent parmi les solides les plus remarquables de...), ce qui a permis à l'équipe de déduire une forme et une apparence de sphère (En mathématiques, et plus précisément en géométrie euclidienne, une sphère est une surface constituée de tous les points situés à une même distance d'un point appelé...) aplatie - une sphère légèrement écrasée à chaque pôle - avec des axes de 1430 ± 9 kilomètres (Le mètre (symbole m, du grec metron, mesure) est l'unité de base de longueur du Système international. Il est défini comme la distance parcourue par...) et de 1502 ± 45 kilomètres. Makémaké ne révèle pas d'atmosphère globale semblable à celle de Pluton à plus de un millième de celle-ci. Toutefois, elle peut avoir une atmosphère qui couvre seulement une partie de la surface. Une atmosphère localisée, possible en théorie (Le mot théorie vient du mot grec theorein, qui signifie « contempler, observer, examiner ». Dans le langage courant, une théorie est une idée ou une connaissance...), n'est pas exclue par les observations.
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