Découverte d’un système d’anneaux autour de l’astéroïde Chariklo
Seules les planètes géantes (Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune) étaient connues jusqu’à maintenant pour posséder des anneaux. Une équipe de onze chercheurs du LESIA et de l’IMCCE vient de montrer que les anneaux ne sont pas l’apanage des planètes en mettant en évidence un mini système d’anneaux autour de l’astéroïde (10199) Chariklo suite à l’occultation d’une étoile le 3 juin 2013.
(10199) Chariklo, petit corps de 124 kilomètres de rayon orbitant entre Jupiter et Saturne à 2 milliards de kilomètres de la Terre, est le plus gros des Centaures. Cet objet très sombre semble avoir été éjecté de la ceinture de Kuiper par des perturbations gravitationnelles d’Uranus il y a moins de 10 millions d’années.
Le 3 juin 2013, l’occultation d’une étoile par Chariklo a été observée depuis une quinzaine de sites situés en Amérique du Sud (au Brésil, en Argentine, en Uruguay et au Chili).
La détection de deux brèves diminutions de la luminosité de l’étoile, symétriquement avant et après le passage de Chariklo devant l’étoile (phénomène observé depuis plusieurs sites), indique à coup sûr la présence d’anneaux et exclut par exemple l’hypothèse de possibles jets cométaires.
Ce système d’anneaux présente un rayon d’environ 400 kilomètres et est constitué de deux anneaux minces, homogènes et circulaires, séparés de 8 kilomètres. L’anneau intérieur, nommé 2013C1R, a une largeur comprise entre 6 et 7 kilomètres et une profondeur optique de 0,3 à 0,4 tandis que l’anneau extérieur, nommé 2013C2R, est plus étroit et plus diffus avec une largeur de 3 à 4 kilomètres et une profondeur optique comprise entre 0,05 et 0,07.
En supposant que leur densité soit similaire à celle des anneaux d’Uranus, la masse de l’anneau 2013C1R correspond à celle d’un corps de 1 kilomètre de rayon et la masse de l’anneau 2013C2R correspond à celle d’un corps de 500 mètres de rayon.
- Courbe de lumière de l’étoile lors de l’occultation et vue d’artiste de Chariklo et de ses anneaux
La courbe de lumière représente la luminosité de l’étoile en fonction du temps. Les deux premiers petits pics révèlent le passage des deux anneaux une première fois devant l’étoile, puis l’absence de luminosité correspond à l’occultation stellaire par Chariklo. Enfin les deux derniers petits pics, symétriques aux premiers, attestent du second passage des deux anneaux devant l’étoile.
Crédits : Lucie Maquet (LESIA)
L’étroitesse des anneaux laisse penser qu’ils sont associés à des satellites « gardiens » de quelques kilomètres qui maintiennent leur confinement. L’origine des anneaux pourrait s’expliquer par une collision au cours de laquelle de la matière, arrachée au corps central, se serait alors stabilisée en orbite par le biais d’un mécanisme inconnu. Cette matière pourrait s’accréter en satellite à l’avenir. D’autres hypothèses sont envisageables pour expliquer ce phénomène, comme un impact sur un satellite préexistant, l’éjection de matière de type cométaire ou encore la fragmentation d’un satellite par effet de marée.
Cependant, de nombreuses questions se posent sur la stabilité et la durée de vie d’un tel système, ainsi que sur leur nombre dans le système solaire.
Ce travail de recherche a donné lieu à un article dans la revue scientifique Nature, référencé : Braga-Ribas et al., Nature, 2014, A ring system detected around the Centaur (10199) Chariklo.
Onze chercheurs du LESIA (Bruno Sicardy, Françoise Roques, Emmanuel Lellouch, Nicolas Vigier, Lucie Maquet, Pierre Kervella, Maryame El Moutamid, Thomas Widemann) et de l’IMCCE (Jean Lecacheux, François Colas, Frédéric Vachier) ont contribué à cette découverte, résultat d’une collaboration internationale.