Une étude, dont les résultats intitulés «Ring dynamics around non-axisymmetric bodies with application to Chariklo and Haumea» ont été publiés dans la revue Nature Astronomy, rapporte que les deux mini anneaux du Système solaire, récemment découverts autour de petits corps, présentent une dynamique totalement originale.

Rappelons tout d'abord que «jusqu’en 2013, seuls étaient connus les anneaux ceinturant les planètes géantes, les plus spectaculaires d’entre eux étant bien sûr ceux de Saturne». A partir de cette date, on a commencé par découvrir «des anneaux denses autour de Chariklo, un astéroïde de type Centaure, d’environ 250 km de diamètre, orbitant entre Saturne et Uranus» (*), puis on en a détecté en 2017 «autour de Haumea, une planète naine, actuellement située à plus de 50 unités astronomiques du Soleil et connue pour être l’un des plus gros objets transneptuniens, avec une forme de cigare dont le grand-axe fait environ 2300 km» (**).

Comme «ces anneaux offrent aux astronomes un terrain d’étude complètement inédit pour explorer plus finement les lois de la dynamique céleste à l’œuvre dans le Système solaire», l'étude ici présentée en a profité pour mettre en évidence de «grandes différences avec ce que l’on connaît déjà des planètes géantes caractérisées par une morphologie très régulière».

En fait, «les irrégularités de ces petits corps (par exemple, une topographie particulière modelée de cratères ou de montagnes, ou une forme extrêmement allongée à l’instar de Haumea) jouent un rôle important sur l’évolution de leurs anneaux», car «ces déformations créent une forte interaction entre le corps céleste et ses anneaux, via des phénomènes dits de 'résonances'» de sorte que le disque est «le terrain d’un processus de migration des particules».

Cette migration s’opère suivant différents scénarios, selon que la position des particules se trouve «à l’intérieur ou à l’extérieur de l’orbite synchrone de l’objet»: par exemple, sur Chariklo «une montagne d’à peine 5 km d’altitude peut causer la chute des particules sur le corps si celles-ci se trouvent initialement à l’intérieur de l’orbite synchrone; au contraire, elle les repousse vers les zones externes, si elles sont à l’extérieur de cette orbite».

Alors que «ce processus intervient sur le million d’années, c’est-à-dire sur des échelles de temps très courtes, comparées à l’âge du Système solaire, environ 4500 millions d’années», il apparaît «si l’on prend en compte les formes allongées de Haumea ou de Chariklo», que «ces échelles de temps sont encore plus courtes», en l'occurrence «quelques années seulement, un «instantané» aux échelles de temps cosmiques».

En fin de compte, ce mécanisme «ouvre un champ d’hypothèses nouvelles pour comprendre d’autres situations dans le Système solaire». Par exemple, il pourrait aider à expliquer «la formation de satellites autour des petits corps»: concrètement, «un astéroïde ou un objet transneptunien, après avoir subi un impact, pourrait avoir eu son disque initial repoussé au -delà d’une zone (baptisée 'limite de roche') où les effets de marée exercées par le corps, devenant suffisamment faibles, rendent possible l’agglomération du disque sous forme de satellites».

Cette étude pourrait aussi permettre de «comprendre la chaîne de montagnes qui ceinture l’équateur de Japet (un satellite de Saturne)» qui «pourrait être due à la chute d’un ancien anneau qui se serait accumulé sur ce corps».

Liens externes complémentaires (source Wikipedia)

(*) Chariklo

(**) Haumea