Que se passe-t-il sur Chiron ? Une nouvelle étude enquête sur ce mystérieux astéroïde glacé du système solaire
Une équipe internationale d’astronomes dirigée par la Queen’s University de Belfast et utilisant entre autres des images historiques des télescopes TRAPPIST de l’Université de Liège a mené une étude pour percer l’un des mystères du système solaire; qu'est-il arrivé au grand et lointain astéroïde glacé Chiron ? Les résultats, qui explorent diverses hypothèses, sont publiés dans The Planetary Science Journal.
Chiron: comète ou astéroïde ?
Découvert en 1977 et classé comme astéroïde, (2060) Chiron a été le premier membre identifié d'une nouvelle classe d'objets de notre système solaire, désormais connue sous le nom de Centaures. Les Centaures se déplacent sur des orbites se situant dans la zone des planètes géantes et proviennent de la ceinture de Kuiper, une région d'astéroïdes glacés s'étendant bien au-delà de l'orbite de Neptune. Chiron, comme les Centaures, ont leurs trajectoires dispersées par les planètes géantes comme une bille de flipper. La plupart des Centaures « rebondiront » et changeront d'orbite pendant environ 10 millions d’années, avant d’être propulsés hors du système solaire, et seuls quelques-uns survivront pour devenir des comètes à courte période.
Au cours des 50 dernières années, Chiron a continué à se démarquer du reste des Centaures. Étant l’un des plus gros en taille, il est aussi bien connu pour se comporter comme une comète avec des périodes d’activité créant une atmosphère poussiéreuse autour de lui. Il porte d'ailleurs aussi une désignation cométaire, 95P/Chiron. Des études récentes ont même mis en évidence la possible présence d'un double anneau de glace entourant le planétoïde. Objet complexe et au comportement mystérieux, Chiron intrigue les astronomes depuis près d'un demi-siècle. Et de récents événements ont de nouveau suscité l'intérêt pour Chiron.
Un nouveau mystère
En passant au crible les données du système d’alerte d’impact terrestre d’astéroïdes (ATLAS) en 2021, les astronomes de Queen’s ont remarqué que Chiron était beaucoup plus brillant que durant les 5 années précédentes. ATLAS est un réseau de quatre petits télescopes robotiques situés à Hawaï, en Afrique du Sud et au Chili, travaillant en tandem pour balayer l'intégralité du ciel nocturne dans le cadre d'une recherche quotidienne d'impacteurs potentiels d'astéroïdes.
Quelque chose s'était produit et Chiron réfléchissait désormais beaucoup plus de lumière solaire vers la Terre. Mais comment? Quelle qu’en soit la cause, le changement s’est produit alors que Chiron était derrière le Soleil et n’était pas visible depuis la Terre pendant plus de cinq mois.
Le Dr Matthew Dobson, doctorant à l’École de mathématiques et de physique de Queen’s, a dirigé une équipe pour tenter de résoudre l’affaire. Les résultats sont résumés dans un nouvel article, publié aujourd'hui dans « The Planetary Science Journal », qui explore diverses hypothèses. Dobson précise : «Le but de cette étude était de comprendre ce qui avait causé le changement de luminosité de Chiron : s’agissait-il des anneaux, d’une activité cométaire soudaine, d’une nouvelle partie exposée de l’objet faisant face à la Terre ? Nous avons combiné des données historiques et examiné les observations de Chiron réalisées depuis une dizaine d'années pour tester ces théories. Nous avons également utilisé le télescope de l’Observatoire Gemini, l’un des plus grands télescopes au monde, pour découvrir autant de choses que possible.»
L'article révèle que Chiron a probablement connu une explosion d'activité de type cométaire. Les chercheurs ont examiné Chiron en détail avec le télescope Gemini pour rechercher une atmosphère de poussière (appelée coma), un signe typique des comètes. Mais sans résultat. Ils ont alors déterminé qu'il se pourrait que la coma soit très proche de la surface de Chiron, ou qu'elle soit trop éloignée et sombre, pour être détectée même avec l'énorme télescope Gemini. Cependant, l’augmentation de la lumière due à la poussière supplémentaire autour de Chiron est restée bien visible pendant plusieurs semaines.
Qu'est-ce que cela signifie?
L’examen de cet étrange événement sur un petit corps du système solaire et l’exploration des processus actifs qui se produisent en temps réel aident les astronomes à mieux comprendre les processus cométaires actifs au sein des Centaures, une étape cruciale dans l’évolution de certaines des comètes à courte période de notre système solaire.
S'exprimant sur l'impact des résultats, le Dr Meg Schwamb, co-auteur de l'article, également de l'École de mathématiques et de physique de Queen's, déclare : «La plupart des études d'activité recherchent la signature révélatrice d'une coma diffuse autour de l'objet. Cet article a plutôt examiné la tendance à long terme de la luminosité de Chiron au cours du temps, ce qui a permis la découverte de cet "outburst", et nous pensons que cette technique sera d'une importance cruciale dans la prochaine génération des progammes de type surveys du système solaire, tel que le télescope LSST (Legacy Survey of Space and Time) qui sera mis en activité dans les prochaines années au Chili.»
Par ailleurs, le Dr Emmanuel Jehin, co-auteur de l'étude, membre de l'équipe COMETA de l'Université de Liège et directeur des télescopes robotiques TRAPPIST a déclaré : «Ces astéroïdes glacés errant entre les planètes géantes sont des objets fascinants car ils ont été éjectés de la ceinture de Kuiper qui est beaucoup plus éloignée, permettant ainsi d'avoir une vue plus rapprochée de quelques objets trans-neptuniens. Se comportant tantôt comme des comètes actives, tantôt comme des astéroïdes inactifs – d'où le nom « Centaure » de cette classe d'objets –, ils constituent le chaînon manquant pour comprendre les comètes à courte période. Notre équipe a pu contribuer à cette étude grâce aux nombreuses images de Chiron collectées pendant plusieurs années avec le télescope TRAPPIST-Sud installé au Chili et extraites des archives de plus en plus volumineuses, ce qui a permis d’aider à comprendre le comportement de Chiron au cours de la dernière décennie. Ce travail montre également l’importance croissante des données archivées.»
Référence scientifique
Dobson et al., The Discovery and Evolution of a Possible New Epoch of Cometary Activity by the Centaur (2060) Chiron.
https://arxiv.org/abs/2407.14410
Cette recherche a été financée par l’organisation UK Science and Technology Facilities Council (STFC) et le Fond National de la Recherche Scientifique de Belgique.
