Le Space Telescope Science Institute (STScI) de la NASA a récemment attribué au Southwest Research Institute le plus grand programme de système solaire du télescope spatial Hubble (HST) jamais réalisé, avec 206 des orbites de Hubble autour de la Terre allouées au projet. Le Solar System Origins Legacy Survey (SSOLS) se concentrera sur les objets de la ceinture de Kuiper (KBO), en particulier les populations binaires.

"La ceinture de Kuiper est un vestige unique du disque planétésimal primordial du système solaire, " a déclaré le Dr Alex Parker, le scientifique planétaire du SwRI qui dirige l'enquête. « Ce froid, région calme a conservé une population extraordinairement importante d'objets binaires, en particulier ceux où les deux objets ont une masse similaire."

Hubble orbite à une altitude d'environ 350 miles, le tour de la Terre toutes les 97 minutes. La plupart du temps HST est consacré à l'étude des phénomènes spatiaux interstellaires. La ceinture de Kuiper est un réservoir lointain de matériel ancien qui se trouve au bord de notre système solaire, au-delà de toutes les planètes terrestres et géantes. Au moment présent, les propriétés de la population unique de systèmes binaires de la ceinture de Kuiper ne peuvent être mesurées avec précision qu'avec Hubble. SwRI dirige ce grand projet HST axé sur la caractérisation des propriétés binaires et de couleur de plus de 200 KBO uniques. Les membres de l'équipe sont répartis à travers les États-Unis, Canada et Irlande du Nord.

"Ces systèmes binaires sont de puissants traceurs des processus qui ont construit les planètes, " a déclaré Parker. " Nous utiliserons Hubble pour tester la théorie selon laquelle de nombreux planétésimaux se sont formés en tant que systèmes binaires dès le départ, et que les binaires actuels de la ceinture de Kuiper ne sont pas issus de fusions d'objets initialement solitaires."

Les objets binaires tournent les uns autour des autres lorsqu'ils entourent collectivement le Soleil. Des modèles récents de formation de petits corps suggèrent que les binaires sont des vestiges des tout premiers temps de notre système solaire, lorsque des paires de corps pouvaient se former directement à partir de l'effondrement d'essaims de "cailloux" à petite échelle.

Les théories concurrentes de la formation planétésimale prédisent différentes distributions de tailles et de couleurs pour les KBO binaires et solitaires. Si les objets se sont d'abord formés par un processus d'accrétion et ont ensuite été fusionnés en binaires, les scientifiques s'attendent à ce que les objets dans les systèmes binaires aient des couleurs différentes et aient une distribution de taille différente de celle des objets solitaires. Cependant, si les planétésimaux se sont formés par un processus d'effondrement rapide qui a produit des objets solitaires et des systèmes binaires dès le début, les scientifiques s'attendraient à ce que les objets dans les systèmes binaires aient une couleur de surface similaire et une distribution de taille similaire à celle des objets solitaires.

Le programme SSOLS s'appuie sur l'héritage du Outer Solar System Origins Survey (OSSOS) et du Canada-France Ecliptic Plane Survey (CFEPS), les deux plus grands relevés bien caractérisés de la ceinture de Kuiper jamais réalisés. En tirant des cibles de ces enquêtes bien caractérisées, SSOLS fournira un cadre cohérent pour tester les principales théories de la formation planétésimale ainsi que l'origine et l'évolution de l'architecture du système solaire externe.