La rougeur des astéroïdes neptuniens éclaire le système solaire primitif

L’équipe de scientifiques des États-Unis, de Californie, de France, des Pays-Bas, du Chili et d’Hawaï a observé 18 astéroïdes partageant l’orbite de Neptune, connus sous le nom de chevaux de Troie neptuniens. Ils mesurent entre 50 et 100 km et sont situés à une distance d’environ 4,5 milliards de kilomètres du Soleil. Les astéroïdes en orbite aussi loin sont faibles et difficiles à étudier pour les astronomes. Avant les nouveaux travaux, seule une douzaine de chevaux de Troie neptuniens avaient été étudiés, nécessitant l’utilisation de certains des plus grands télescopes de la Terre.

Les nouvelles données ont été recueillies au cours de deux ans à l’aide de la caméra grand champ WASP sur le télescope de l’Observatoire Palomar en Californie, des caméras GMOS sur les télescopes Gemini Nord et Sud à Hawaï et au Chili et de la caméra LRIS sur le télescope Keck à Hawaï. .

Sur les 18 chevaux de Troie neptuniens observés, plusieurs étaient beaucoup plus rouges que la plupart des astéroïdes et comparés à d’autres astéroïdes de ce groupe examinés dans des études précédentes. On s’attend à ce que des astéroïdes plus rouges se soient formés beaucoup plus loin du Soleil; une population d’entre eux est connue sous le nom d’objets trans-neptuniens classiques froids trouvés au-delà de l’orbite de Pluton, à environ 6 milliards de kilomètres du Soleil. Les chevaux de Troie neptuniens nouvellement observés sont également différents des astéroïdes situés sur l’orbite de Jupiter, qui sont généralement de couleur plus neutre.

La rougeur des astéroïdes implique qu’ils contiennent une proportion plus élevée de glaces plus volatiles telles que l’ammoniac et le méthanol. Celles-ci sont extrêmement sensibles à la chaleur et peuvent rapidement se transformer en gaz si la température augmente, elles sont donc plus stables à grande distance du Soleil.

La localisation des astéroïdes à la même distance orbitale que Neptune implique également qu’ils sont stables sur des échelles de temps comparables à l’âge du système solaire. Ils agissent efficacement comme une capsule temporelle, enregistrant les conditions initiales du système solaire.

La présence d’astéroïdes plus rouges parmi les chevaux de Troie Neptuniens suggère l’existence d’une zone de transition entre des objets de couleur plus neutre et des objets plus rouges. Les astéroïdes Neptuniens plus rouges peuvent s’être formés au-delà de cette limite de transition avant d’être capturés dans l’orbite de Neptune. Les chevaux de Troie neptuniens auraient été capturés sur la même orbite que la planète Neptune lorsque la planète géante de glace a migré du système solaire interne vers l’endroit où elle se trouve actuellement, à quelque 4,5 milliards de kilomètres du Soleil.

L’auteur principal, le Dr Bryce Bolin du Goddard Space Flight Center de la NASA, a déclaré : “Dans notre nouveau travail, nous avons plus que doublé l’échantillon de chevaux de Troie neptuniens étudiés avec de grands télescopes. C’est excitant de trouver la première preuve d’astéroïdes plus rouges dans ce groupe.”

“Parce que nous avons un plus grand échantillon de chevaux de Troie neptuniens avec des couleurs mesurées, nous pouvons maintenant commencer à voir des différences majeures entre les groupes d’astéroïdes. Nos observations montrent également que les chevaux de Troie neptuniens sont également de couleur différente par rapport aux groupes d’astéroïdes encore plus éloignés du Soleil. une explication possible peut être que le traitement des surfaces des astéroïdes par la chaleur du Soleil peut avoir des effets différents pour les astéroïdes à des distances solaires variables.”