Aux confins du système solaire, une petite roche spatiale nous montre comment des planètes géantes apparaissent.
Arrocot – le monde le plus éloigné et le plus primordial jamais visité par un vaisseau spatial humain – révèle désormais ses secrets dans trois nouvelles explorations.
Ces résultats peuvent résoudre une certaine controverse sur la façon dont les planétésimaux se forment – de petites «graines» rocheuses qui se transforment en planètes. Et ce processus semble beaucoup plus “ doux '' qu'on ne le pensait auparavant.
“Arrocot est l'objet le plus éloigné, le plus primitif et le plus ancien jamais exploré par un vaisseau spatial, nous savions donc qu'il aurait une histoire unique”, a déclaré Alan Stern du Southwest Research Institute du Colorado et chercheur principal pour le New horizons ».
“Le vaisseau spatial nous a donné des informations sur la façon dont les planétésimaux se sont formés, et nous pensons que le résultat marque un progrès significatif dans la compréhension de la formation générale des planétésimaux et des planètes.”
La sonde New Horizons s'est rendue à Arrocot, anciennement connue sous le nom de (486958) 2014 MU69 ou Ultima Thule, l'année dernière alors qu'elle sortait de la ceinture de Kuiper.
À une distance moyenne de 6,7 milliards de kilomètres du Soleil et une période orbitale de 293 ans, l'Arrocot est l'objet le plus éloigné du système solaire que les astronomes aient découvert.
Si loin du Soleil, au-delà de la portée des radiations solaires et avec une orbite stable, Arrocot a été à peu près une capsule temporelle depuis la formation du système solaire il y a 4,6 milliards d'années.
En mai dernier, le premier flux de recherche a été publié, détaillant les premiers résultats de ce vol, basés sur seulement 10% des données que New Horizons envoyait encore chez lui sur Terre.
Divers groupes de scientifiques ont découvert qu'Arrocot était autrefois un objet binaire, dont les deux moitiés fusionnaient doucement, bien que les processus qui y conduisaient ne soient pas clairs; et que sa surface était principalement rouge, bien que ce qui lui donnait cette couleur n'était pas connu.
Maintenant, après avoir analysé les données utilisées dans ces documents originaux 10 fois, certaines des questions ont été répondues.
En règle générale, il existe deux théories concurrentes sur la naissance des planètes.
Selon un modèle hiérarchique de longue date d'accrétion planétésimale, les éléments constitutifs des planètes se forment lorsque différentes parties de la nébuleuse solaire – le nuage de gaz et de poussière qui ont formé le soleil et les planètes – se dissipent.
D'un autre côté, le modèle de construction suppose que les éléments de la même zone se rassemblent progressivement et doucement pour former des objets binaires.
Les dernières données donnent du poids au dernier modèle.
Selon les chercheurs, si l'Arrocot était formé de pièces reliant différentes parties de la nébuleuse, des preuves de collisions seraient visibles.
“ Il n'y a aucune preuve '', a écrit l'équipe dans son article, “ sur l'évolution de collision héliocentrique et à grande vitesse ou tout impact catastrophique (ou sous-catastrophique) au cours de son cycle de vie … Au lieu de cela, nous concluons que ses deux lobes se sont réunis à un niveau de vitesse faible, pas plus de quelques mètres par seconde et peut-être beaucoup plus lentement.
Cela suggère que les deux lobes se sont formés dans la même partie de la nébuleuse solaire – un nuage de gaz et de poussière qui a formé le soleil et les planètes.
“Arrocot ressemble à ceci, non pas parce qu'il a été formé par des collisions, mais dans une danse plus complexe dans laquelle ses objets composites tournent lentement les uns autour des autres avant de s'unir”, a déclaré McKinnon.
Deuxième article de l'astronome John Spencer du Southwest Research Institute et de ses collègues étudiant la surface de l'Arrocot. Ils ont confirmé qu'il était lisse et légèrement cratérisé, ce qui contraste fortement avec d'autres objets du système solaire.
Ils ont également confirmé que l'Arrocot ne disposait pas d'anneaux ou de satellites de plus de 180 mètres dans un rayon de 8000 kilomètres, ni de l'atmosphère, des gaz ou des poussières dont la présence indiquerait une collision relativement récente. Cela indique qu'Arrokot n'a pas été dérangé pendant très longtemps.
Mais ils ont également examiné de plus près les cratères de l'Arrocot et ont découvert que la surface de l'objet, vieille d'environ 4 milliards d'années, est presque aussi longue que le système solaire lui-même.
Dans l'ensemble, malgré l'absence de cratères à sa surface, la densité observée du cratère est cohérente avec un âge d'environ 4 milliards d'années.
Enfin, dans le troisième article, l'astronome Will Grundy de l'Observatoire Lowell et ses collègues ont examiné la coloration particulière de l'Arrocot. Le matériau naturel le plus rouge – la soi-disant “ matière infrarouge '' – du système solaire se trouve dans la ceinture de Kuiper, et l'Arrocot y est recouvert, mais la nature exacte du matériau n'est pas claire.
L'équipe a découvert que l'objet était uniformément froid et rouge, recouvert de glace au méthanol et de molécules organiques complexes qu'ils ne pouvaient pas identifier avec précision sur la base des données spectrales limitées que New Horizons a pu collecter. Ces molécules sont susceptibles de créer la couleur rouge.
Cela confirme non seulement que les molécules organiques sont la source de la substance infrarouge; l'uniformité de la couleur – ainsi que l'âge de la surface tel que déterminé par l'équipe de Spencer – soutiennent également la conclusion qu'Arrocot s'est formé dans une région hautement localisée.
“Arrocot a une caractéristique physique qui s'accumule lentement avec les matériaux” natifs “du système solaire”, a déclaré Grandi. “Un objet comme Arrocot ne se serait pas formé et ne se serait pas présenté dans un environnement d'accrétion plus chaotique.”
Il n'y a probablement pas beaucoup de données sur l'Arrocot que la sonde puisse envoyer sur Terre, donc toute analyse future devrait être basée sur ce que nous avons déjà. Mais il semble que ces objets éloignés de la ceinture de Kuiper pourraient nous en dire beaucoup plus sur la naissance de notre système solaire.
«Ce n'est pas seulement une pomme de terre spatiale. C'est un monde merveilleux qui nous a raconté une histoire merveilleuse.
Les articles ont été publiés dans la revue Science et peuvent être trouvés ici, ici et ici.
Sources: Photo: NASA / Laboratoire de physique appliquée de l'Université Johns Hopkins / Southwest Research Institute / Roman Tkachenko
