Une recherche récente a fourni de nouvelles perspectives sur les planétésimaux glacés du système solaire primitif, en particulier les objets transneptuniens (OTN) et les centaures. Ces petits corps célestes se sont formés au cours des premières étapes du développement planétaire, composés de poussière et de gaz dans un disque protoplanétaire entourant une étoile jeune.
Cette étude éclaire la distribution et l'évolution de ces objets intrigants, enrichissant notre compréhension de la formation du système solaire externe. Les objets transneptuniens orbitent autour du Soleil au-delà de Neptune, résidant dans des régions comme la ceinture de Kuiper et s'étendant peut-être jusqu'à la nébuleuse d'Oort. Ils varient en taille, certains étant comparables à des planètes naines, tandis que d'autres ne sont que des fragments de roche et de glace.
Des exemples notables incluent Pluton et Éris, qui partagent des dimensions similaires, ainsi que Haumea, reconnue pour sa forme allongée. Les surfaces de ces objets apparaissent souvent rougeâtres ou sombres en raison de composés chimiques appelés tholins, formés par l'interaction de la lumière ultraviolette avec leurs compositions glacées.
En raison de leur distance significative du Soleil, les OTN restent extrêmement froids et voyagent lentement dans leurs orbites, préservant des indices vitaux sur le passé ancien du système solaire. Les astronomes considèrent ces objets comme des capsules temporelles, offrant des aperçus sur les processus de formation des planètes et des corps plus petits il y a des milliards d'années.
Les chercheurs de l'Université de Floride centrale (UCF) ont réalisé des analyses approfondies des OTN et des centaures en utilisant le télescope spatial James Webb (JWST). Ils ont identifié trois groupes de composition distincts d'OTN définis par des lignes de rétention de glace présentes lors de la formation du système solaire.
Les capacités du JWST ont permis aux scientifiques de déterminer des molécules spécifiques responsables des spectres, couleurs et albédo divers observés dans les OTN. Cette recherche établit un lien direct entre les caractéristiques spectrales des OTN et leurs compositions chimiques, reliant les conditions de formation des planétésimaux à leurs caractéristiques actuelles.
De plus, l'étude a exploré les centaures, qui sont des OTN ayant modifié leurs orbites en raison d'interactions gravitationnelles avec Neptune. À mesure que les OTN s'approchent du Soleil, ils peuvent développer des queues semblables à des comètes, se transformant en centaures souvent instables dans leurs positions actuelles.
Des signatures spectrales uniques des centaures ont révélé des manteaux de régolithe poussiéreux, indiquant des adaptations survenues lors de leur voyage vers le système solaire intérieur. Les chercheurs ont identifié trois groupes distincts basés sur les compositions de surface, fournissant des aperçus sur la structure du disque protoplanétaire.
Cette recherche améliore non seulement notre compréhension des OTN et des centaures, mais ouvre également des voies pour de futures explorations. Avec des résultats initiaux sur les groupes de composition établis, d'autres investigations sont attendues pour découvrir les origines de ces corps célestes.
L'étude a été soutenue par une subvention de l'Institut des Sciences du Télescope Spatial.