Une équipe d’astronomes japonais et d’astronomes amateurs a réussi à identifier la présence d’une atmosphère ténue dans l’objet transneptunien (612533) 2002 XV93situé au-delà de l’orbite de Neptune a 50 à 60 milliards de km du Soleil dans les périphéries reculées du système solaire. Avec un diamètre de soleils 500kmle petit monde glacé, sorte de mini-Pluton, est si petit que les astronomes ils ne s’attendaient pas à détecter une atmosphère stablesoulevant des questions sur la présence présumée d’une activité cryovolcanique qui pourrait expliquer son origine. Le résultat, publié le Astronomie naturellea été obtenu grâce au technique d’occultation stellaire (dans la vidéo ci-dessous) qui nous a permis de déterminer à quel point l’atmosphère de mini-Pluton est juste 100-200 nanobarressoit un dix millionième de la pression atmosphérique terrestre. Les résultats de ces recherches suggèrent donc que même ces mondes lointains pourraient être dotés d’atmosphères, potentiellement soutenues par unactivité cryovolcanique en cours ou produit par un impact récent d’un petit objet glacé.
L’étude de l’atmosphère raréfiée du corps céleste
La découverte d’un atmosphère raréfiée dans (612533) 2002 XV93 est dû à une équipe composée d’astronomes japonais professionnels et amateurs dirigée par Ko Arimatsu de l’Observatoire astronomique national du Japon (NAOJ). La synergie avec les astronomes amateurs était nécessaire pour pouvoir couvrir, avec le plus de positions d’observation possible, chemin de l’ombre d’un événement d’occultation stellaire visible en différents points du Japon (Kyoto, Kiso, Fukushima) le 10 janvier 2024. À cette date, en effet, les astronomes ont calculé comment le petit monde glacé se serait retrouvé cacher une étoile anonyme découverte par le satellite Gaia de l’Agence spatiale européenne. En étudiant comment la lumière de l’étoile était obscurcie par le passage en projection derrière le corps glacé, les astronomes ont identifié le caractéristiques typiques du passage de la lumière à travers un milieu réfractifconfirmant ainsi le présence d’une atmosphère dans cet objet trans-neptunien éloigné, qui, à son point le plus éloigné de l’orbite, atteint bien 66 milliards de km du Soleil.
Les mesures nous ont permis de déterminer un pression atmosphérique de seulement 100 à 200 milliardièmes de barégal à environ un dix millionième de la pression atmosphérique de la Terredonc extrêmement raréfié. Malgré cela, c’est un scouverture exceptionnelle car cela montre comment même de petits mondes glacés situés à des dizaines de milliards de kilomètres peuvent héberger, au moins pour une courte période, une petite atmosphère dont l’origine est probablement due à activité cryovolcanique ou à cause deimpact avec d’autres corps glacés qui habitent ces périphéries reculées du système solaire.
Ce que nous savons du (612533) 2002 XV93
(612533) 2002 XV93 appartient à la classe des objets trans-neptuniens (TNO)c’est-à-dire les corps célestes glacés, vestiges de la formation du système solaire qui peuplent les régions au-delà de l’orbite de Neptune. (612533) 2002 XV93 se trouve sur une orbite elliptique qui, au périhélie, l’emmène à environ 51 milliards de km du Soleil, tandis qu’à l’aphélie un ben 66 milliards de km (246 ans pour réaliser une seule orbite autour du Soleil). A ces distances, ces corps célestes reçoivent si peu d’énergie de notre étoile que leurs températures de surface sont celles des soleils. 40-50 °C au-dessus du zéro absolu. A ces températures, seuls des composés tels que le méthane, l’azote et le monoxyde de carbone sont capables de sublimé et constituent la base d’une atmosphère : déjà aux distances de Pluton ou de Triton, satellite de Neptune, les atmosphères sont très faiblede l’ordre d’un millionième de celui sur Terre. (612533) 2002 XV93 représente le premier objet trans-neptunien mineur pour lequel cela a été réalisé une vraie mesure de la pression atmosphériquepuisque dans d’autres organismes, les scientifiques n’ont pu déterminer que des limites supérieures.