ESPACE — La mission New Horizons de la NASA, qui a découvert Pluton en 2015, traverse désormais les profondeurs de la ceinture de Kuiper. La tempête de poussière cosmique à laquelle elle a été confrontée suggère qu’il se passe bien plus de choses dans les confins du système solaire que ce que les astronomes avaient imaginé.
L’espace est rempli de minuscules particules de poussière qui ne mesurent que des microns ou un millionième de mètre. La majeure partie de la poussière de notre système solaire provient de la formation des planètes, un événement violent qui a provoqué la collision de nombreux objets.
Actuellement, cette poussière ancienne est également accompagnée de poussière fraîche dispersée depuis la surface des astéroïdes et des comètes en raison des impacts de micrométéorites. Cette teneur en poussière, à la fois fraîche et ancienne, donne naissance à l’énigmatique « lumière du zodiaque ».
La poussière s’étend jusqu’aux régions les plus éloignées du système solaire. Les astronomes ne sont pas encore tout à fait sûrs de la limite définitive de l’existence de la poussière.
La ceinture de Kuiper ou ceinture de Kuiper-Edgeworth doit son nom aux astronomes Gerard Kuiper et Kenneth Edgeworth qui ont été les premiers à émettre l’hypothèse de son existence. Cette ceinture est située très loin et se trouve sur une très petite et faible couche de glace. En 1992, le premier objet de la ceinture de Kuiper (KBO) au-delà de Pluton a été découvert.
Le premier KBO a été découvert par les astronomes de l’Université d’Hawaï, Dave Jewitt et Jane Luu. Mais depuis lors, des milliers d’autres KBO ont été repérés et les astronomes ont provisoirement commencé à cartographier les confins du système solaire.
En dehors de la ceinture de Kuiper, il existe un disque dispersé ou distribution de disques, habité par des KBO de la ceinture de Kuiper en raison des ondes gravitationnelles provenant de la planète la plus externe du système solaire, Neptune. Les objets du disque dispersé ont tendance à avoir des orbites très elliptiques et nettes par rapport au plan du système solaire.
Ils peuvent également se trouver à des centaines d’UA du soleil. Une UA ou unité astronomique équivaut à la distance entre la terre et le soleil, soit 150 millions de kilomètres.
Bien au-delà de la ceinture de Kuiper et de son disque dispersé se trouve le nuage d’Oort, une vaste région sphérique d’objets gelés qui s’étend à plus d’une année-lumière du soleil. En raison de sa distance, le nuage d’Oort n’a jamais été observé directement jusqu’à présent.
Cependant, les scientifiques connaissent son existence grâce à l’orbite des comètes à longue période. Aujourd’hui, de nouvelles découvertes de New Horizons menacent de bouleverser une grande partie de ce que l’on pensait savoir sur le système solaire externe.
“New Horizons a effectué les premières mesures directes de la poussière interplanétaire, bien au-delà de Neptune et de Pluton, donc toute observation pourrait conduire à de (nouvelles) découvertes”, a déclaré l’astronome Alex Doner de l’Université du Colorado à Boulder dans un communiqué.
La distance entre le bord extérieur de la ceinture de Kuiper et le soleil est estimée à environ 50 UA. Le 1er janvier 2019, New Horizons a rencontré un KBO nommé Arrokoth, situé à une distance de 44,5 UA du soleil. Actuellement, New Horizons se trouve à une distance de 58,25 UA du Soleil, après avoir franchi la barrière des 50 UA en avril 2021.
Au cours des cinq dernières années, New Horizons aurait dû dépasser la limite de la ceinture de Kuiper, si les astronomes croient que c’est vrai. Cependant, comme les KBO sont distants de plusieurs millions de kilomètres, New Horizons ne se rendrait pas visuellement compte qu’ils les avaient laissés derrière eux. Au lieu de cela, le signe est une diminution des niveaux de poussière interplanétaire.
Cependant, l’instrument Venetia Burney Students Dust Counter (SDC) n’a pas observé cette baisse. En fait, il y a tout autant de poussière, ce qui déroute les astronomes.
Le SDC est installé à l’avant du vaisseau spatial New Horizons. Il se compose de 14 détecteurs à film plastique mesurant chacun 14,2 x 6,5 centimètres et seulement 28 microns d’épaisseur.
Une douzaine de détecteurs sont exposés à l’espace, tandis que deux autres sont protégés à l’intérieur de New Horizons afin de pouvoir servir de détecteurs de référence. Ils enregistrent tous les événements sans rapport avec l’impact de la poussière pour aider à exclure les faux positifs.
Chaque fois qu’une particule de poussière heurte l’un des détecteurs, l’impact laisse de minuscules trous dans le revêtement plastique qui modifient subtilement la façon dont la surface conduit l’électricité. L’une des causes est l’excès de poussière produite près du Soleil et expulsée de la ceinture de Kuiper par la pression de la lumière solaire sur certaines de ces particules.
L’équipe Doner considère la théorie ci-dessus impossible. “Au lieu de cela, il existe des possibilités plus intéressantes et plus favorables”, ont-ils déclaré.
Il y a peut-être plus dans la ceinture de Kuiper que ce que les astronomes pensaient jusqu’à présent. La présence continue de poussière suggère que New Horizons se trouve toujours dans la ceinture de Kuiper et que la ceinture de Kuiper est beaucoup plus large qu’on ne le pensait.
Apparemment, la ceinture s’étend sur des milliards de kilomètres plus loin du soleil que ne le suggèrent nos cartes actuelles. Ce n’est pas seulement la quantité de poussière qui l’indique, les astronomes ont également utilisé des algorithmes d’apprentissage automatique pour rechercher davantage d’objets glacés en dehors du système solaire. Ils ont utilisé le télescope Subaru sur le Mauna Kea à Hawaï et le télescope de quatre mètres Victor M Blanco au Chili.
Jusqu’à présent, ils ont trouvé 154 objets dans la direction vers laquelle se dirige New Horizons, dont environ 20 que New Horizons atteindra dans un rayon de quelques millions de kilomètres. Cependant, certains d’entre eux semblent se trouver en dehors de la ceinture de Kuiper et non sur des orbites excentriques similaires au disque dispersé.
La question est : appartiennent-ils à la ceinture de Kuiper, plus large, ou existe-t-il peut-être une deuxième ceinture ?
“L’idée selon laquelle nous pourrions avoir détecté une vaste ceinture de Kuiper, avec une nouvelle population d’objets entrant en collision et produisant davantage de poussière, fournit un autre indice pour résoudre le mystère des régions les plus éloignées du système solaire”, a déclaré Doner.
New Horizons navigue à travers le vide inexploré de l’espace. Seuls quatre vaisseaux spatiaux ont parcouru ce chemin auparavant, Pioneer 10 et 11, ainsi que Voyager 1 et Voyager 2. Cependant, les autres vaisseaux spatiaux n’étaient pas équipés d’instruments de comptage de poussière comme New Horizons.
Même si Pioneer est inactif depuis longtemps et que Voyager 1 commence à ne plus parvenir à envoyer de données vers la Terre, New Horizons dispose de suffisamment de carburant et d’énergie pour durer jusqu’aux années 2040. Lorsqu’il le fera enfin, il se trouvera à une distance de plus de 100 UA du Soleil.
Au moment où son pouvoir diminuait, il avait probablement redessiné toute la carte du système solaire externe. Les nouveaux résultats du SDC ont été publiés dans l’édition du jeudi 1er février 2024 de l’Astrophysical Journal Letters. Source : Space.com
2024-02-23 18:16:00
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