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Grâce aux capacités spectroscopiques du télescope spatial James Webb (JWST), ces études révèlent pour la première fois une composition moléculaire qui nous raconte la formation et l'évolution précoce des planétésimaux dans le disque protoplanétaire.
Représentation artistique de la distribution des objets transneptuniens dans le disque de planétésimaux, avec des spectres représentatifs superposés de chaque groupe de composition, mettant en évidence les molécules dominantes sur leurs surfaces.
© Illustration graphique de William D. González Sierra pour le Florida Space Institute, Université de Floride Centrale.
Les TNOs, corps planétaires situés au-delà de Neptune, sont des vestiges glacés du Système solaire primitif. Déviés vers des orbites plus proches du Soleil dans la région des planètes géantes, certains deviennent des Centaures, précurseurs des comètes de la famille de Jupiter.
L'étude DiSCo distingue trois groupes de TNOs selon leur composition de surface, liée aux "lignes de rétention de glaces" du disque protoplanétaire. Les TNOs externes, comme les "classiques froids", contiennent beaucoup de méthanol et de composés organiques, tandis que ceux formés près des planètes géantes présentent de l'eau glacée et des silicates.
Les TNOs formés dans des régions intermédiaires sont riches en dioxyde de carbone. Ces résultats établissent pour la première fois une corrélation directe entre la chimie des planétésimaux et leur origine dans le disque protoplanétaire.
Les Centaures montrent des signatures spectrales distinctes de leurs précurseurs transneptuniens. En se rapprochant du Soleil, leur surface est altérée par des processus thermiques.
Les études révèlent ainsi le rôle clé de l'évolution dynamique et thermique dans la structuration actuelle des petits corps glacés. Ils ouvrent une nouvelle fenêtre sur la genèse des planétésimaux et enrichissent notre compréhension de l'architecture chimique et dynamique du Système solaire primitif.
Références:
Pinilla-Alonso, N., Brunetto, R., De Prá, M.N. et al. A JWST/DiSCo-TNOs portrait of the primordial Solar System through its trans-Neptunian objects. Nat Astron (2024).
Licandro, J., Pinilla-Alonso, N., Holler, B.J. et al. Thermal evolution of trans-Neptunian objects through observations of Centaurs with JWST. Nat Astron (2024).