Les astronomes ont détecté une fine atmosphère entourant un petit monde gelé situé bien au-delà de Pluton, une découverte qui remet en question les hypothèses de longue date sur le système solaire externe. L’objet, désigné (612533) 2002 XV93, est un objet transneptunien (TNO) d’un diamètre d’environ 500 kilomètres.
Selon des modèles scientifiques établis, les corps de cette taille et de cette température sont trop froids et possèdent une attraction gravitationnelle trop faible pour retenir une atmosphère. Pourtant, les données collectées par une équipe dirigée par le Dr Ko Arimatsu de l’Observatoire astronomique d’Ishigakijima suggèrent le contraire. Les résultats, publiés dans Nature Astronomy, indiquent que ce corps glacé lointain héberge une atmosphère transitoire, soulevant de nouvelles questions sur l’activité géologique dans les profondeurs de notre voisinage planétaire.
Une occultation stellaire rare
La détection reposait sur un phénomène connu sous le nom d’occultation stellaire. Le 10 janvier 2024, 2002 XV93 est passé directement entre la Terre et une étoile lointaine en arrière-plan. Alors que l’objet se déplaçait sur la trajectoire de l’étoile, les astronomes ont surveillé l’évolution de la lumière des étoiles.
Si l’objet avait une surface solide sans atmosphère, la lumière de l’étoile aurait disparu brusquement. Au lieu de cela, la lumière s’est progressivement estompée avant de disparaître. Cette atténuation progressive indique que la lumière des étoiles a traversé une couche de gaz – une atmosphère – avant d’être bloquée par le corps solide.
Pour le contexte, 2002 XV93 est nettement plus petit que Pluton, qui a un diamètre de 2 377 kilomètres. Alors que Pluton est connu pour avoir une atmosphère mince, des études antérieures sur d’autres TNO avaient donné des résultats négatifs. La plupart des scientifiques pensaient que le froid extrême et la faible gravité de ces mondes lointains provoqueraient le gel des gaz à la surface ou leur fuite dans l’espace.
Un phénomène éphémère
L’atmosphère détectée vers 2002 XV93 n’est pas une caractéristique permanente. Les calculs suggèrent qu’il se dissiperait en moins de 1 000 ans à moins qu’il ne soit continuellement reconstitué. Cela implique que l’atmosphère s’est formée ou rafraîchie relativement récemment en termes astronomiques.
Cependant, l’origine de ce gaz reste un mystère. Les observations du James Webb Space Telescope (JWST) n’ont trouvé aucune preuve de gaz gelés à la surface qui pourraient se sublimer (passer directement du solide au gaz) pour alimenter l’atmosphère. Cela exclut l’explication la plus simple : le réchauffement de la glace en surface par la lumière du soleil.
Deux théories principales
La sublimation de surface étant peu probable, les chercheurs proposent deux mécanismes alternatifs pour l’existence de l’atmosphère :
- Activité cryovolcanique : Un événement interne peut avoir amené à la surface des gaz gelés ou liquides des profondeurs de l’objet. Cela suggère que 2002 XV93 pourrait encore être géologiquement actif, un trait surprenant pour un corps aussi petit et éloigné.
- Impact récent : Une comète ou un objet glacé peut s’être écrasé sur le XV93 2002, libérant des gaz piégés et créant une atmosphère temporaire.
« Cette découverte montre que même un TNO de quelques centaines de kilomètres peut héberger, au moins de manière transitoire, une atmosphère, remettant en question les scénarios standards de rétention volatile », concluent les auteurs.
Pourquoi c’est important
Cette découverte oblige à réévaluer la façon dont nous comprenons les planètes mineures du système solaire externe. Cela suggère qu’une fraction de mondes glacés lointains peut présenter des atmosphères, potentiellement entretenues par une activité interne en cours ou produites par des collisions récentes.
Si de petits corps froids peuvent maintenir des atmosphères, cela implique que la frontière entre les roches « mortes » et les mondes dynamiques est plus floue qu’on ne le pensait auparavant. D’autres observations sont nécessaires pour distinguer le cryovolcanisme des origines de l’impact, mais pour l’instant, 2002 XV93 témoigne de la complexité inattendue de la frontière lointaine du système solaire.
