Éris, une lointaine jumelle de Pluton?

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• Publié par: science-magazine
• Publié le: 24 janvier 2012
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• Langue: Français

Extrait

Éris, une lointaine jumelle de Pluton?

Éris est actuellement l'objet le plus lointain décelable dans le Système solaire. La planète naine a pu être mieux caractérisée en novembre dernier lorsqu'elle est passée devant une étoile.

Le 6 novembre 2010, à 3h19 heure de Paris (2h19 temps universel), trois télescopes de 40, 50 et 60 centimètres de diamètre basés au Chili, à San Pedro de Atacama, et à l'Observatoire européen austral ESO de La Silla ont enregistré la disparition d'une étoile de la constellation de la Baleine. L'extinction a duré 30 secondes à La Silla et 80 secondes à San Pedro, respectivement : c'est le temps pendant lequel la planète naine Éris - objet le plus éloigné discernable à ce jour dans le Système solaire -est passée devant l'étoile et l'a masquée. Les spécialistes en ont déduit quantité d'informations inédites à propos d'Éris, qui se déplace à 15 milliards de kilomètres du Soleil, soit trois fois plus loin que Pluton. Ils ont obtenu des précisions sur son diamètre, sa surface et son atmosphère.

Son existence a évincé Pluton des planètes du système solaire

Cette observation de l'occultation d'une étoile de la Voie lactée par un objet d'avant-plan est le fruit d'une intense collaboration qui a mobilisé une soixantaine d'astronomes professionnels et amateurs de France, Espagne, Brésil, Belgique, Chili, Argentine, Italie, Allemagne, Royaume-Uni et Mexique. L'opération a été menée à l'initiative, entre autres, de huit chercheurs de l'Observatoire de Paris, du CNRS, de l'Université Pierre et Marie Curie, de l'Université Paris Diderot. Au final, les données acquises permettent d'en apprendre davantage sur l'astre dont la découverte, en 2005, avait abouti à ramener de 9 à 8 le nombre de planètes membres du Système solaire : Pluton était exclu de la liste. Éris semble ainsi plus petit que prévu, et comparable en taille à Pluton. Il ne mesurerait que 2326 kilomètres de diamètre, contre 2300 à 2 400 pour Pluton. Sa surface apparaît par ailleurs couverte d'une mince et brillante pellicule de glace d'azote.

Riches en information, les occultations d'étoiles sont des phénomènes ardemment recherchés des spécialistes. Ils parcourent le monde afin de les surprendre et de les chronométrer. C'est la seule méthode capable de déceler, depuis la Terre, des détails morphologiques de l'ordre du kilomètre et des variations équivalentes à un milliardième d'atmosphère dans l'environnement de l'objet occultant. Cependant, sa mise en oeuvre et sa prédiction, des années à l'avance, sont très difficiles et représentent un défi.

560 ans pour faire le tour du Soleil !

Éris appartient au club très fermé des « planètes naines » du Système solaire. Elle y côtoie l'astéroïde Cérès et les objets transneptuniens Haumea, Makemake et Pluton, en hibernation au-delà de Neptune. Cette catégorie d'objets possède une masse insuffisante pour avoir réussi à nettoyer son orbite des corps qui s'y trouvent en éjectant les intrus. Pluton représente ainsi 0,20 % de la masse de la Terre et Éris 0,25 %.

Éris boucle une révolution autour du Soleil en 560 ans. Son orbite de forme allongée la fait osciller entre 6 et 15 milliards de kilomètres de notre étoile. Sa trajectoire s'avère inclinée de 44° par rapport au plan moyen de circulation des planètes dans le Système solaire. Sa surface, à l'instar de celle de Pluton, est dominée par la glace d'azote N2 et recèle par ailleurs moins de 10 % de glace de méthane CH4. Aujourd'hui, Éris se trouve près de son point d'éloignement maximum (aphélie) - à presque 100 fois la distance de la Terre au Soleil. Elle possède un petit satellite (une lune) naturel Dysnomia.

Les résultats inédits de l'occultation

Première surprise : Éris voit ses dimensions rétrécir. Son diamètre se trouve ramené à 2326 kilomètres. En conséquence, la densité de l'astre passe à 2,52 grammes par centimètre-cube. Ce qui suggère un gros corps rocheux couvert d'un modeste manteau de glace d'une centaine de kilomètres d'épaisseur.

Autre révélation : Éris apparaît extrêmement brillante. Son sol réfléchit... 96 % de la lumière solaire incidente ! C'est bien davantage que les 80 % constatés avec de la neige fraîche. De quoi peut bien se composer une telle matière immaculée? « Difficile de l'imaginer, répond Bruno Sicardy, enseignant-chercheur au LESIA (Observatoire de Paris, CNRS, Université Pierre et Marie Curie, Université Paris-Diderot). Cet éclat pourrait s'expliquer par la jeunesse ou fraîcheur du sol gelé : il ne date pas des origines du Système solaire. Au fur et à mesure qu'Éris s'approche ou s'éloigne du Soleil sur son orbite, son atmosphère d'azote se condense en fine couche brillante d'environ un millimètre d'épaisseur. Puis, elle se volatilise de nouveau. »

Au plus proche du Soleil, la température atteindra -238°C (35 kelvins). L'azote se sublimera. Des régions sous-jacentes plus sombres apparaîtront exposées. Une infime atmosphère - quelques 100000 fois plus ténue que celle de la Terre, semblable à celle de Pluton - se dégagera. Aujourd'hui dormante, drapée dans sa fine pellicule d'azote glacé, Éris est une jumelle éloignée de Pluton prête à s'éveiller d'ici quelques siècles.

Selon les calculs, la prochaine occultation d'étoile par la naine lointaine se produira en août 2013 audessus du Pacifique sud. Les aficionados prennent déjà date.