Découverte de trois groupes d'objets transneptuniens
le 14 février 2025
Des travaux, issus du programme DiSCo (Discovering the Composition of Trans-Neptunian Objects), ont découvert l’existence de trois groupes principaux d’objets transneptuniens dans le Système solaire externe. Grâce aux capacités spectroscopiques du télescope spatial James-Webb (JWST), ces études — cosignées par Aurélie Guilbert-Lepoutre du LGL-TPE — révèlent pour la première fois une composition moléculaire qui nous raconte la formation et l'évolution précoce des planétésimaux dans le disque protoplanétaire.
Représentation artistique de la distribution des objets transneptuniens dans le disque de planétésimaux, avec des spectres représentatifs superposés de chaque groupe de composition, mettant en évidence les molécules dominantes sur leurs surfaces. © Illustration graphique de William D. González Sierra pour le Florida Space Institute (Université de Floride Centrale).
Les objets transneptuniens (TNOs), corps planétaires situés au-delà de Neptune, sont des vestiges glacés du Système solaire primitif. Déviés vers des orbites plus proches du Soleil dans la région des planètes géantes, certains deviennent des Centaures, précurseurs des comètes de la famille de Jupiter.
L’étude DiSCo distingue trois groupes de TNOs selon leur composition de surface, liée aux « lignes de rétention de glaces » du disque protoplanétaire. Les TNOs externes, comme les « classiques froids », contiennent beaucoup de méthanol et de composés organiques, tandis que ceux formés près des planètes géantes présentent de l’eau glacée et des silicates. Les TNOs formés dans des régions intermédiaires sont riches en dioxyde de carbone. Ces résultats établissent pour la première fois une corrélation directe entre la chimie des planétésimaux et leur origine dans le disque protoplanétaire.
Les Centaures montrent des signatures spectrales distinctes de leurs précurseurs transneptuniens. En se rapprochant du Soleil, leur surface est altérée par des processus thermiques. Les études révèlent ainsi le rôle clé de l’évolution dynamique et thermique dans la structuration actuelle des petits corps glacés. Ils ouvrent une nouvelle fenêtre sur la genèse des planétésimaux et enrichissent notre compréhension de l'architecture chimique et dynamique du Système solaire primitif.
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Références articles
LICANDRO, Javier ; PINILLA-ALONSO, Noemi ; HOLLER, Bryan J. ; DE PRA, Mario N. ; MELITA, Mario ; DE SOUZA FELICIANO, Ana Carolina ; BRUNETTO, Rosario ; GUILERT-LEPOUTRE, Aurélie ; HENAULT, Elsa ; LORENZI, Vania ; STANSBERRY, John A. ; SCHAMBEAU, Charles A. ; HARVISON, Brittany ; PENDLETON, Yvonne J. ; CRUIKSHANK, Dale P. ; MÜLLER, Thomas ; McCLURE, Lucas ; EMERY, Joshua P. ; PEIXINHO, Nuno ; BANNISTER, Michele T. ; WONG, Ian. Thermal evolution of trans-Neptunian objects through observations of Centaurs with JWST. Nature Astronomy, 19 décembre 2024, https://doi.org/10.1038/s41550-024-02417-2.
PINILLA-ALONSO, Noemi ; BRUNETTO, Rosario ; DE PRA, Mario N. ; HOLLER, Bryan J. ; HENAULT, Elsa ; DE SOUZA FELICIANO, Ana Carolina ; LORENZI, Vania ; PENDLETON, Yvonne J. ; CRUIKSHANK, Dale P. ; MÜLLER, Thomas G. ; STANSBERRY, John A. ; EMERY, Joshua P. ; SCHAMBEAU, Charles A. ; LICANDRO, JAvier ; HARVISON, Brittany ; McCLURE, Lucas ; GUILBERT-LEPOUTRE, Aurélie ; PEIXINHO, Nuno ; BANNISTER, Michele T. ; WONG, Ian. A JWST/DiSCo-TNOs portrait of the primordial Solar System through its trans-Neptunian objects. Nature Astronomy, 19 décembre 2024, https://doi.org/10.1038/s41550-024-02433-2.
