Ce diagramme suggère comment l'objet de la ceinture de Kuiper 2014 MU69, surnommé Ultima Thule, aurait pu se former.
(Image: © James Tuttle Keane / NASA / JHUAPL / SwRI)
Une vue rapprochée d'un fossile ultra-éloigné aide à répondre aux questions sur la formation des planètes à travers l'univers.
La sonde New Horizons de la NASA a fait vibrer l'objet du système solaire externe tôt le matin du Nouvel An, faisant le premier survol d'un objet aussi primitif. Parce que 2014 MU69 est resté pratiquement intact depuis la naissance du système solaire il y a 4,5 milliards d'années, il peut révéler de nouveaux détails sur cette époque. Déjà les premières photos déroutantes aident à prouver les modèles du système solaire primitif.
La première cible de New Horizons, Pluton, sert de gardien de la ceinture de Kuiper, la bande de roches glacées qui encercle le système solaire. MU69 se situe dans la région la plus densément peuplée de la ceinture, parmi d'autres objets classiques froids qui n'ont pas été perturbés depuis leur naissance il y a des milliards d'années. [Survol de Ultima Thule par New Horizons: couverture complète]
"Nous avons choisi un objet classique froid pour une région très spécifique, car c'est là que les preuves se dirigeaient", a déclaré à Space.com Alan Stern, l'investigateur principal de New Horizons et scientifique planétaire au Southwest Research Institute (SwRI) dans le Colorado. Stern a déclaré qu'une mission comme New Horizons était le moyen le plus direct d'obtenir des informations sur l'aube du système solaire.
Nouveaux horizons livrés. Les dernières images publiées hier (2 janvier) révèlent un objet en forme de bonhomme de neige à deux lobes, l'un environ trois fois la taille de l'autre. Lors d'une conférence de presse, les scientifiques de la mission ont déclaré que le seul moyen de former un tel objet était de se rassembler à des vitesses très lentes - moins de 1 mile ou kilomètre à l'heure.
"Si vous êtes entré en collision avec une autre voiture à ces vitesses, vous n'aurez même pas la peine de remplir les formulaires d'assurance", a déclaré à la foule Jeff Moore, co-enquêteur de New Horizons au Ames Research Center de la NASA en Californie.
Ces vitesses de formation lentes aident à valider un modèle récemment proposé de formation du système solaire connu sous le nom d'accrétion de galets. Sous ce modèle, le gaz et la poussière laissés par la formation du soleil se rassemblent lentement sous forme de minuscules objets, attirés par la gravité.
"C'est incroyablement satisfaisant de voir cela confirmé par les données", a déclaré Stern à Space.com.
"Grande physique"
Essayer de comprendre comment les planètes se forment est un défi. Nous ne pouvons pas rembobiner le processus dans notre propre système solaire, alors les scientifiques observent les astéroïdes et les objets de la ceinture de Kuiper (KBO) qui ont été laissés après la formation des planètes. Des objets comme ceux-ci ont probablement commencé comme des morceaux de gaz et de poussière qui ont été rapprochés par gravité, en minuscules touffes appelées galets. Contrairement aux cailloux de votre entrée, cependant, les cailloux du système solaire peuvent être aussi gros que des rochers géants; l'idée est qu'ils sont plus petits que les embryons planétaires appelés planétésimaux.
Regarder dans d'autres systèmes planétaires peut aider les scientifiques à comprendre cette période de l'histoire du système solaire, mais pas beaucoup. Le nuage de gaz et de poussière qui fait naître de nouveaux mondes les cache également, les cachant dans un linceul de matière.
Les chercheurs s'appuient donc principalement sur des modèles, des programmes informatiques qui fonctionnent pour simuler le processus de formation de la planète. En regardant les résultats des systèmes planétaires, les chercheurs peuvent se faire une idée des limites de leur formation.
En 2012, une paire de chercheurs suédois a proposé le modèle d'accrétion de galets, contrairement aux théories contemporaines suggérant que le gaz et la poussière se sont réunis pour créer des objets de taille kilométrique. Le modèle était imparfait, et en 2015, le théoricien Harold Levison de SwRI a suggéré quelques améliorations. La théorie a décrit comment, à mesure que les objets grandissaient à partir de galets d'un centimètre, leurs champs gravitationnels se poussaient et se tiraient l'un sur l'autre. Les coups de poing auraient fait sortir des embryons du gaz et de la poussière, les séparant du matériel dont ils avaient besoin pour grossir, tandis que ceux qui restaient dans le disque se gorgé de cailloux pour devenir des planètes.
Les images les plus récentes du MU69, que l'équipe a surnommé Ultima Thule, semblent prouver la théorie de l'accrétion de galets, a déclaré Levison. Les deux petits objets sur le KBO se sont cognés à des vitesses lentes qui suggèrent une période d'accrétion relativement calme, lorsque des morceaux de matériau s'accumulent, plutôt qu'une naissance rapide et dangereuse. Levison, qui n'est pas membre de l'équipe New Horizons, est le chercheur principal d'une prochaine mission sur l'un des astéroïdes autour de Jupiter.
"La grande nouvelle est l'histoire de l'accroissement", a déclaré à Space.com Cathy Olkin, scientifique adjointe du projet New Horizons chez SwRI. Cette image de la façon dont les objets du système solaire se sont formés est appuyée par le fait que les deux lobes distincts de l'objet sont joints par un col étroit plutôt qu'un col épais et peu maniable.
L'accrétion de galets pourrait également aider à expliquer pourquoi le MU69 n'a pas de satellites apparents, malgré le fait que l'équipe prévoyait de trouver de grosses roches ou des lunes en orbite dans les années et les mois précédant le survol.
"C'est vraiment étonnant que nous ne voyions rien en orbite", a déclaré Stern.
Selon Levison, si la forme bilobée du MU69 était formée par une accrétion de galets, le processus aurait éjecté des restes plus petits qui ne s'accumulaient pas assez rapidement sur le KBO, ne laissant aucun satellite pour New Horizons à repérer.
Bien sûr, il est toujours possible que des images plus récentes et mieux résolues qui seront envoyées sur Terre dans les prochains jours révèlent de tels satellites.
Les résultats préliminaires semblent cependant faire du MU69 un pistolet fumant pour l'accrétion de galets, fournissant une correspondance observationnelle avec ce qui n'était la semaine dernière qu'une théorie. Cette découverte à elle seule a des implications scientifiques importantes, et le reste des informations que New Horizons dévoilera au cours des deux prochaines années jettera sûrement encore plus de lumière sur le processus.
"C'est une grande physique, [comme si c'était] un détecteur de particules et nous venons de trouver le modèle standard", a déclaré Stern avec un grand sourire, se référant à la théorie des particules fondamentales et à leur interaction.
"Je pense que nous devrions être désignés comme mission pour un prix Nobel", a-t-il déclaré.
