Une nouvelle image SPHERE/VLT d'Hygiea, qui pourrait être la plus petite planète naine du système solaire à ce jour. En tant qu'objet dans la ceinture d'astéroïdes principale, Hygiea satisfait d'emblée à trois des quatre conditions pour être classée planète naine :elle orbite autour du Soleil, ce n'est pas une lune et, contrairement à une planète, il n'a pas nettoyé le voisinage autour de son orbite. La dernière exigence est qu'il ait une masse suffisante pour que sa propre gravité le tire dans une forme à peu près sphérique. C'est ce que les observations du VLT ont maintenant révélé à propos d'Hygiea. Crédit :ESO/P. Algorithme Vernazza et al./MISTRAL (ONERA/CNRS)
Des astronomes utilisant l'instrument SPHERE de l'ESO au Very Large Telescope (VLT) ont révélé que l'astéroïde Hygiea pourrait être classé comme une planète naine. L'objet est le quatrième plus grand de la ceinture d'astéroïdes après Cérès, Vesta et Pallas. Pour la première fois, les astronomes ont observé Hygiea avec une résolution suffisamment élevée pour étudier sa surface et déterminer sa forme et sa taille. Ils ont découvert que Hygiea est sphérique, prendre potentiellement la couronne de Cérès en tant que plus petite planète naine du système solaire.
En tant qu'objet dans la ceinture d'astéroïdes principale, Hygiea satisfait d'emblée à trois des quatre conditions pour être classée planète naine :elle orbite autour du Soleil, ce n'est pas une lune et, contrairement à une planète, il n'a pas nettoyé le voisinage autour de son orbite. La dernière exigence est qu'il ait suffisamment de masse pour que sa propre gravité le tire dans une forme à peu près sphérique. C'est ce que les observations du VLT ont maintenant révélé à propos d'Hygiea.
"Grâce à la capacité unique de l'instrument SPHERE sur le VLT, qui est l'un des systèmes d'imagerie les plus puissants au monde, nous pourrions résoudre la forme d'Hygiea, qui s'avère presque sphérique, " dit le chercheur principal Pierre Vernazza du Laboratoire d'Astrophysique de Marseille en France. " Grâce à ces images, Hygiea peut être reclassée comme planète naine, jusqu'à présent le plus petit du système solaire."
L'équipe a également utilisé les observations de SPHERE pour contraindre la taille d'Hygiea, mettant son diamètre à un peu plus de 430 km. Pluton, la plus célèbre des planètes naines, a un diamètre proche de 2400 km, tandis que Cérès mesure près de 950 km.
De nouvelles observations avec l'instrument SPHERE de l'ESO sur le Very Large Telescope ont révélé que la surface d'Hygiea n'a pas le très grand cratère d'impact que les scientifiques s'attendaient à voir à sa surface. Puisqu'il s'est formé à partir de l'un des plus gros impacts de l'histoire de la ceinture d'astéroïdes, ils s'attendaient à trouver au moins un grand, bassin d'impact profond, similaire à celui sur Vesta (en bas à droite dans le panneau central). La nouvelle étude a également révélé que Hygiea est sphérique, prendre potentiellement la couronne de Cérès en tant que plus petite planète naine du système solaire. L'équipe a utilisé les observations de SPHERE pour contraindre la taille d'Hygiea, mettant son diamètre à un peu plus de 430 km, tandis que Cérès mesure près de 950 km. Crédit :ESO/P. Vernazza et al., L. Jorda et al./algorithme MISTRAL (ONERA/CNRS)
Étonnamment, les observations ont également révélé qu'Hygiea n'a pas le très grand cratère d'impact que les scientifiques s'attendaient à voir à sa surface, le rapport de l'équipe de l'étude publiée aujourd'hui dans Astronomie de la nature . Hygiea est le membre principal de l'une des plus grandes familles d'astéroïdes, avec près de 7000 membres qui proviennent tous du même organisme parent. Les astronomes s'attendaient à ce que l'événement qui a conduit à la formation de cette nombreuse famille ait laissé une grande marque profonde sur Hygiea.
"Ce résultat a été une vraie surprise car nous nous attendions à la présence d'un grand bassin d'impact, comme c'est le cas sur Vesta, " dit Vernazza. Bien que les astronomes aient observé la surface d'Hygiea avec une couverture de 95%, ils n'ont pu identifier que deux cratères sans ambiguïté. "Aucun de ces deux cratères n'a pu être causé par l'impact à l'origine de la famille d'astéroïdes Hygiea dont le volume est comparable à celui d'un objet de 100 km. Ils sont trop petits, " explique le co-auteur de l'étude Miroslav Brož de l'Institut d'astronomie de l'Université Charles à Prague, République Tchèque.
L'équipe a décidé d'approfondir l'enquête. A l'aide de simulations numériques, ils en ont déduit que la forme sphérique d'Hygiea et sa grande famille d'astéroïdes sont probablement le résultat d'une collision frontale majeure avec un gros projectile d'un diamètre compris entre 75 et 150 km. Leurs simulations montrent cet impact violent, qui aurait eu lieu il y a environ 2 milliards d'années, a complètement brisé le corps des parents. Une fois les morceaux restants remontés, ils ont donné à Hygiea sa forme ronde et des milliers d'astéroïdes compagnons. "Une telle collision entre deux grands corps dans la ceinture d'astéroïdes est unique au cours des 3-4 derniers milliards d'années, " dit Pavel Ševeček, un doctorat étudiant à l'Institut d'astronomie de l'Université Charles qui a également participé à l'étude.
L'étude des astéroïdes en détail a été possible non seulement grâce aux progrès du calcul numérique, mais aussi à des télescopes plus puissants. "Grâce au VLT et à l'instrument d'optique adaptative de nouvelle génération SPHERE, nous imageons maintenant les astéroïdes de la ceinture principale avec une résolution sans précédent, combler le fossé entre les observations de missions terrestres et interplanétaires, " conclut Vernazza.
Cette recherche a été présentée dans un article à paraître dans Astronomie de la nature le 28 octobre.
