Hygie pourrait être la plus petite petite planète de notre système solaire

L‘instrument SPHERE du Very Large Telescope de l’Observatoire spatial européen (ESO) a repéré ce qui pourrait être la plus petite petite planète de notre système solaire.

Image d’entête : la dernière image d’Hygie par l’instrument SPHERE du VLT. (ESO)

L’objet baptisé Hygie est actuellement considéré comme un astéroïde, mais il pourrait être classé comme une planète naine. C’est le quatrième plus grand corps de la ceinture d’astéroïdes après Cérès, Vesta et Pallas. Cette reclassification fait suite à de nouvelles observations : pour la première fois, les astronomes ont pu observer Hygie avec une résolution suffisamment élevée pour étudier sa surface et déterminer qu’elle est sphérique (une condition nécessaire pour être considérée comme une planète).

Hygie pourrait ainsi devenir officiellement la plus petite planète naine de notre système solaire, un titre actuellement détenu par Cérès.

Comparaison de tailles. (ESO/P. Vernazza et al., L. Jorda et al./MISTRAL algorithm (ONERA/CNRS))

Selon Pierre Vernazza, chercheur principal au Laboratoire d’Astrophysique de Marseille en France :

Grâce à la capacité unique de l’instrument SPHERE sur le VLT (Very Large Telescope), l’un des systèmes d’imagerie les plus puissants au monde, nous avons pu résoudre la forme d’Hygie, qui se révèle presque sphérique.

Grâce à ces images, Hygie peut être reclassée en planète naine, la plus petite du système solaire.

Avant cette découverte, nous savions déjà qu’Hygie remplissait trois des quatre conditions pour être considérée comme une planète naine : elle tourne autour du Soleil, elle n’est pas une lune, et elle n’a pas dégagé le voisinage autour de son orbite. La dernière exigence est qu’elle ait assez de force gravitationnelle pour se façonner en une forme à peu près sphérique. Grâce à de nouvelles observations, nous savons maintenant que Hygie répond également à ce critère.

Sur la base des données de SPHERE, l’équipe a estimé la taille de Hygie à environ 430 km de diamètre. Cérès est plus proche des 950 km de diamètre tandis que Pluton, la plus grande planète naine, s’approche des 2400 km.

Une découverte surprenante est que Hygie n’a pas de grands cratères d’impact à sa surface. L’équipe s’attendait vraiment à en trouver, car Hygie est le membre principale d’une des plus grandes familles d’astéroïdes (avec environ 7000 membres) qui viennent toutes du même corps. On croyait qu’Hygie aurait été marquée par l’événement qui a conduit à la rupture de ce corps original. Bien que les astronomes aient observé la surface d’Hygie avec une couverture de 95%, ils n’ont pu identifier que deux cratères relativement petits.

Selon Vernazza :

Ce résultat fut une véritable surprise, car nous nous attendions à la présence d’un grand bassin d’impact, comme c’est le cas sur Vesta.

Et pour Miroslav Bro, coauteur de l’étude à l’Institut astronomique de l’université Charles de Prague, en République tchèque :

Aucun de ces deux cratères n’a pu être causé par l’impact qui a donné naissance à la famille d’astéroïdes Hygie dont le volume est comparable à celui d’un objet de 100 km. Ils sont trop petits.

Les simulations par ordinateur suggèrent que la forme d’Hygie et le grand nombre de membres de sa famille d’astéroïdes sont le résultat d’une collision frontale entre le corps parent et un objet de 75 à 150 km de diamètre il y a environ 2 milliards d’années. Les simulations montrent que cet impact violent a complètement détruit le corps parent. Hygie, suggèrent les simulations, est le produit de restes de pièces qui se sont réassemblées en une forme ronde entourée d’astéroïdes compagnons.

Simulation d’impact expliquant l’origine de la forme ronde d’Hygiea (ESO)

Selon Pavel Ševeček, doctorant à l’Institut d’astronomie de l’université Charles et coauteur de l’étude :

Une telle collision entre deux grands corps dans la ceinture d’astéroïdes est unique en son genre depuis 3-4 milliards d’années.

Vernazza de conclure :

Grâce au VLT et à l’instrument d’optique adaptative de nouvelle génération SPHERE, nous pouvons maintenant produire des images d’astéroïdes de la ceinture principale avec une résolution sans précédent, comblant ainsi l’écart entre les observations de missions terrestres et interplanétaires.

L’étude publiée dans Nature Astronomy : A basin-free spherical shape as outcome of a giant impact on asteroid Hygiea et présentée sur le site de l’ESO : ESO Telescope Reveals What Could be the Smallest Dwarf Planet Yet in the Solar System.