Dans un univers où le changement se déroule généralement au fil des éternités, les astronomes ont obtenu une rare place au premier rang pour observer un petit monde glacé au-delà de Saturne construire un tout nouvel ensemble d’anneaux en temps réel.
Une équipe d’astronomes basée au Brésil a découvert que les bandes de matière en orbite autour (2060) Chironun objet de 200 kilomètres de large qui entoure le soleil entre Saturne et Uranus, sont nouveaux et prennent toujours forme. Les résultats suggèrent que les environs de Chiron se trouvent dans un état de transition quelque part entre un nuage chaotique de débris et un système d’anneaux entièrement formé, offrant aux scientifiques un rare instantané de la formation d’anneaux en cours, ce qui n’a jamais été directement observé auparavant.
Chiron rejoint l’astéroïde Chariklo et les planètes naines Hauméa et Quaoar comme l’un des quatre petits mondes de notre système solaire connus pour héberger des anneaux, mais il est peut-être le plus dynamique de tous.
L’environnement changeant de Chiron, détaillé dans un article publié le 14 octobre dans le Lettres de journaux astrophysiquespourrait aider les scientifiques à comprendre comment les petits objets glacés ainsi que les planètes géantes comme Saturne et Uranus ont construit leurs anneaux emblématiques il y a des milliards d’années.
Des bagues en préparation
Composé de roche, de glace d’eau et de composés organiques, Chiron appartient à une étrange population d’objets appelés centaures, qui gravitent entre Jupiter et Neptune et se comportent en partie comme des astéroïdes et en partie comme des comètes. Chiron tourne autour du soleil une fois tous les 50 années terrestres.
Depuis sa découverte en 1977, les astronomes l’ont vu occasionnellement s’éclaircir et même faire germer une légère queuepreuve qu’il rejette parfois des gaz et des poussières dans l’espace.
En septembre 2023, lorsque Chiron a brièvement traversé devant une étoile lointaine du point de vue de la Terre, l’observatoire Pico dos Dias au Brésil a détecté de minuscules baisses répétées de la lumière de l’étoile. Lorsque les chercheurs ont comparé ces données à des événements similaires catalogués en 2011, 2018 et 2022, ils ont constaté que les trois anneaux distincts et denses – en orbite à une distance d’environ 170 à 270 miles (270 à 430 km) du centre de Chiron – étaient restés en place pendant plus d’une décennie.
Dans les données de 2023, l’équipe a également repéré une nouvelle structure en forme de disque s’étendant d’environ 120 miles à 500 miles (200-800 km) autour de Chiron qui n’était pas apparue dans les données précédentes. Le disque plus large et diffus ne s’est probablement formé qu’au cours de la dernière décennie, peut-être à la suite d’une collision ou d’une explosion qui a libéré de la matière fraîche en orbite, a déclaré Pereira.
Curieusement, l’équipe a également découvert une faible caractéristique extérieure à près de 1 400 km de Chiron – bien au-delà de ce que l’on appelle la limite de Roche, la limite où les matériaux de l’anneau devraient s’agglutiner pour former une lune plutôt que de rester sous forme de débris, note la nouvelle étude.
« C’est la première fois que nous détectons une signature matérielle dans cette région », a déclaré Pereira à Live Science, ajoutant que des observations à plus haute résolution sont nécessaires pour le confirmer. « Au-delà de cette limite, les particules formant un anneau devraient naturellement commencer à fusionner pour former un satellite – mais quelque chose semble empêcher que cela se produise. »
Les chercheurs ne savent pas exactement ce qui a causé l’étrange configuration de Chiron. Une possibilité est que les glaces volatiles situées sous sa surface aient éclaté dans une explosion semblable à celle d’une comète, éjectant de la poussière et de la glace qui se sont ensuite déposées en orbite. Une autre est qu’une petite lune s’est brisée, dispersant des fragments qui se sont propagés le long de l’équateur de Chiron, selon la nouvelle étude.
Cette dernière théorie pourrait également expliquer l’éclaircissement constant de Chiron au cours de la dernière décennie, difficile à expliquer par la seule activité cométaire, a déclaré Pereira.
D’autres experts affirment que les résultats soulèvent de nouvelles questions sur la façon dont les anneaux autour de petits corps peuvent survivre pendant de longues périodes.
« Il se peut que quelque chose ajoute de l’énergie à ces particules et leur permette de persister au-delà de la limite sans fusionner », Keighley Rockcliffeun chercheur postdoctoral au Goddard Space Flight Center de la NASA dans le Maryland qui n’a pas été impliqué dans le nouvel article, a déclaré à Live Science par e-mail.
Il se pourrait également que l’anneau soit très diffus ou qu’il n’existe tout simplement pas assez longtemps pour fusionner, a déclaré Rockcliffe. « Peut-être qu’il s’est formé récemment et qu’il n’a pas eu l’occasion de former un petit centaure. »
Pour confirmer si les anneaux de Chiron évoluent réellement, et ne semblent pas seulement différents de notre point de vue changeant, les astronomes espèrent capturer davantage d’événements au cours desquels Chiron passe devant des étoiles lointaines. De tels événements, lorsqu’ils sont enregistrés avec des caméras à haute vitesse dans des observatoires répartis sur plusieurs continents, constituent le seul moyen direct de voir si le matériau du disque change en termes d’opacité, de largeur ou de position – des signes qui, selon Pereira, révéleraient que la poussière et la glace sont activement redistribuées, offrant une preuve directe d’une évolution en cours.
« Le scénario idéal pour satisfaire notre curiosité serait cependant une mission spatiale dédiée à l’observation in situ de ce système intrigant », a déclaré Pereira.
