Hygiea passe du statut d'astéroïde à celui de planète naine

Pour la première fois, une équipe d'astronomes dirigée par Pierre Vernazza, chercheur au Laboratoire d’Astrophysique de Marseille, opérant au moyen de l’instrument SPHERE qui équipe le Very Large Telescope (VLT) de l’ESO, a permis s'étudier la surface d'Hygeia, un astéroïde de la ceinture principale orbitant entre Mars et Jupiter, de déterminer sa forme ainsi que sa surface. Et de découvrir une forme parfaitement sphérique, ce qui d'emblée lui permet de revendiquer le statut de planète naine.
 

En effet, si Hygiea satisfaisait d’emblée à trois des quatre conditions nécessaires à le qualifier de planète naine, à savoir qu'il orbite autour du Soleil, qu'il n’est pas une Lune et, à la différence d’une planète, qu'il n’a pas "nettoyé" les environs de son orbite, il manquait la dernière, à savoir qu'il possède une masse suffisante pour que sa propre force de gravitation lui confère une forme sphérique. Ce qui vient d'être démontré.

Les dimensions d'Hygiea le placent en quatrième position des objets les plus gros de la ceinture d'astéroïdes, après Cérès, Vesta et Pallas. Toutefois, seul Cérès possède la forme sphérique indispensable pour être reconnu comme planète naine, jusqu'ici la plus petite connue avec quelque 950 kilomètres de diamètre. Un rang que vient de lui ravir Hygiea, avec seulement 430 kilomètres de diamètre.

Pierre Vernazza

"L’instrument SPHERE installé sur le VLT possède des caractéristiques uniques, qui en font l’un des systèmes d’imagerie les plus puissants au monde, et ont permis de déterminer la forme d’Hygiea – une forme à peu près sphérique", déclare Pierre Vernazza, auteur principal de l'étude. "Sur la base de ces images, Hygiea peut désormais être qualifié de planète naine la plus petite du Système Solaire".

De surprise en surprise...

En outre, les observations ont révélé que la surface d’Hygiea ne présentait aucune trace du vaste cratère d’impact attendu par les scientifiques. Hygiea est le principal membre de l’une des familles d’astéroïdes les plus étendues parce que constituée de près de 7000 membres originaires d’un seul et même corps parent. Les astronomes s’attendaient à ce que l’événement ayant conduit à la formation de cette famille nombreuse ait laissé une marque visible, profonde et étendue, à la surface d’Hygiea.

"Ce résultat constitue une véritable surprise", ajoute Pierre Vernazza. "Nous nous attendions en effet à constater la présence d’un vaste cratère d’impact, tel celui figurant à la surface de Vesta". En réalité, seuls deux cratères ont pu être identifiés avec certitude sur les clichés couvrant 95% de la superficie totale d’Hygiea. "Aucun de ces deux cratères n’a pu résulter de l’impact ayant donné naissance à la famille d’astéroïdes d’Hygiea, dont le volume avoisine celui d’un objet de 100 km de diamètre. Ils sont bien trop petits", précise Miroslav Brož de l’Institut d’Astronomie de l’Université Charles de Prague en République Tchèque, par ailleurs co-auteur de l’étude.

L’étude détaillée des astéroïdes est permise grâce aux avancées effectuées dans le calcul numérique et grâce à la mise en place de télescopes toujours plus puissants. "Grâce au VLT et à l’instrument d’optique adaptative de nouvelle génération SPHERE, nous sommes désormais en mesure d’acquérir des clichés de la principale ceinture d’astéroïdes dotés d’une résolution sans précédent, et donc de combler le vide entre les observations effectuées depuis le sol d’une part, les missions interplanétaires d’autre part", conclut Pierre Vernazza.

Jean Etienne

Sources principales :

Un télescope de l’ESO révèle l’existence de ce qui pourrait bien être la plus petite planète naine du Système Solaire. ESO, 28 octobre 2019.

A basin-free spherical shape as an outcome of a giant impact on asteroid Hygiea. Nature Astronomy, 28 octobre 2019. 

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