Astronomie : du sel éblouissant sur l’astéroïde Cérès

Leur sonde est depuis neuf mois en orbite autour de l’astéroïde Cérès. Mais c’est à peine si les scientifiques de la mission Dawn de la NASA commencent à  percer son mystère. Ils publient, jeudi 10 décembre, dans la revue Nature, deux articles, dont l’un rélève enfin la nature des étranges «point lumineux» visibles à sa surface.Des dépôts de sel qui, combinés à la présence de brumes, pourraient indiquer l’existence d’une activité cométaire chez ce corps rocheux.
Partie en 2007, la mission Dawn est consacrée à l’exploration des deux objets les plus massifs de la « ceinture principale », cette région de l’espace, située entre Mars et Jupiter, connue pour sa population de plus de 676 000 astéroïdes. Après avoir séjourné entre juillet 2011 et septembre 2014 aux alentours de Vesta, large de 530 km, l’engin spatial – qui est le premier de histoire à avoir réussi à se mettre successivement en orbite autour de deux astres – a atteint Cérès le 6 mars.

Vidéo: https://www.youtube.com/watch?time_continue=1&v=YNjktBvsGA0

Geysers de vapeur d’eau:

Découvert en 1801, cet astre sphérique, de 930 km de diamètre, intrigue depuis longtemps les chercheurs. Sa masse représente un quart de celle cumulée de tous les astéroïdes de la « ceinture principale ». Et pourtant, jusqu’ici, peu d’informations le concernant étaient disponibles. Les astronomes pensaient qu’il était constitué de 25 % d’eau se présentant sous forme de matériaux hydratés au niveau de sa surface. Et qu’il pourrait être partiellement différencié – c’est-à-dire contenir un noyau rocheux entouré d’un manteau et d’une croûte – et même dissimuler quelque part dans son sous-sol des poches de glace, voire un océan liquide.

A cela s’ajoutaient des observations réalisées par le télescope spatial Herschel de l’ESA. Celles-ci avaient mis en évidence, en janvier 2014, la présence de deux énormes geysers de vapeur d’eau jaillissant, de manière intermittente, au niveau de son équateur. Une découverte qui, raconte Antonella Barucci, astrophysicienne au Laboratoire d’études spatiales et d’instrument en astrophysique de l’Observatoire de Paris et du CNRS, avait été l’objet d’une controverse : « Certains scientifiques avançant l’hypothèse que ces jets étaient le résultat d’une collision avec une comète qui aurait mis à nu une zone aqueuse du manteau ou dont la glace serait en train de se sublimer.D’autres défendant l’idée qu’ils avaient été produits par une activité “cryovolcanique”, un mécanisme de remontée d’eau depuis le sous-sol dont la source d’énergie restait à déterminer. »

Video: https://www.youtube.com/watch?v=YHniYnp3PK8

Pour l’instant, les données envoyées par Dawn ne permettent pas de trancher . Les premières images réalisées par la sonde ne laissent, en effet, apparaître aucun geyser. « Elles montrent des terrains fortement et uniformément cratérisés, présentant ici ou là quelques fractures et élévations, ainsi qu’une montagne, signes d’une activité géologique ancienne », estime Gabriel Tobie, chercheur au CNRS, attaché au Laboratoire de planétologie et de géodynamique à Nantes. Dans l'un d'articles publies cette semaine dans Nature,l’équipe de la NASA annonce que cette surface de couleur noire est principalement constituée d’argiles chargées en ammonium. « Une observation qui étonne, car, explique Michael Toplis, directeur de recherche CNRS à l’Institut de recherche d’astrophysique et planétologie à Toulouse et coauteur de l’étude, pour être incorporés dans les sols, ce dérivé de l’ammoniac doit avoir été au préalable solidifié et donc soumis à de très basses températures. » De pareilles conditions ne régnant que dans la partie la plus externe du système solaire, loin de la « ceinture principale » d’astéroïdes, les scientifiques n’excluent pas que ce matériel en provienne, voire que Cérès lui-même ait été formé dans cette région, avant d’avoir été déplacé jusqu’à son emplacement actuel.

Traces laissées par l’eau:

Découverte au moment de l’arrivée de la sonde, une série de points lumineux focalise depuis plusieurs mois l’attention des chercheurs. En raison des observations de geysers qui avaient été effectués par Herschel, certains ont imaginé que ces surfaces, très réfléchissantes et visibles à 130 endroits différents, pourraient correspondre à de la glace d’eau présente à la surface de l’astre. L’analyse par spectroscopie de la composition de la plus « brillante » des tâches – occupant le fond d’une fosse située au centre d’Occator, un cratère équatorial vieux de 78 millions d’années, large de 90 km et profond de 4 km – montre que tel n’est pas le cas. Selon les scientifiques, ce point lumineux n’est pas fait de glace, mais d’un sel de sulfate de magnésium, appelé « hexahydrite ».

Est-ce à dire que de la glace n’est pas, pour autant, présente en dessous, à faible profondeur ? Au contraire ! Les spécialistes estiment que ces sels pourraient être des dépôts laissés par le passage de l’eau de l’état solide à l’état gazeux. Une hypothèse confortée par l’apparition, aux heures les plus chaudes de la journée, de brumes diffuses au-dessus de la surface du fond du cratère. Si cette interprétation devait s’avérer, Cérès serait le premier astéroïde de la ceinture principale à « vaporiser », selon un mécanisme jusque ici considéré comme propre aux comètes. Il établirait ainsi une sorte de continuum entre ces deux catégories de corps célestes longtemps jugées de natures différentes.

Les prochains mois devraient permettre d’en apprendre un peu plus. Le 18 décembre, la sonde entamera, en effet, la dernière phase de sa mission. Celle de l’exploration de Cérès par un survol à basse altitude (385 km) au cours duquel un nouvel instrument devrait être utilisé. De quoi s’attendre à de multiples découverte.

Su sonda está después de nueve meses alrededor de Ceres. Pero apenas los científicos de la misión Dawn de la Nasa comenzaron a perforar en su misterio. Publican, el 10 de diciembre en la revista Nature,los artículos, uno de los cuales se observa la naturaleza de unos extraños <> en su superficie.Depósitos de sal que, junto con la presencia de nieblas, podrían indicar la existencia de una actividad cometaria en este cuerpo rocoso. Partiendo de 2007, la misión Dawn está dedicada a la exploración de los dos objetos más masivos en la región "cinturón principal" de espacio entre Marte y Júpiter, conocida por su población de más de 676.000 asteroides. Después de permanecer entre julio de 2011 y septiembre de 2014 alrededor de Vesta, 530 km de ancho, la nave espacial - que es el primero en la historia que ha logrado poner en órbita sucesivamente dos estrellas - alcanzado Ceres 06 de marzo. 

Géiseres de vapor de agua:

Descubiertos en 1801, estos astros esféricos, 930 km de diámetro intrigó durante mucho tiempo a los investigadores.Su masa  acumula una cuarta parte de todos los asteroides en el "cinturón principal". Sin embargo, hasta ahora, había poca información disponible acerca de el.Descubierto en 1801, esta estrella esférica, 930 km de diámetro captó la atención de los investigadores durante mucho . Su masa equivale a una cuarta parte de todos los asteroides en el "cinturón principal". Sin embargo, hasta ahora, había poca información acerca. Los astrónomos pensaban que estaba constituido en un  25% de agua en forma de materiales hidratados en su superficie. Contiene un núcleo rocoso rodeado por un manto y la corteza, e incluso puede ocultar en algún lugar bajo su superficie bolsas de hielo o un océano líquido.
Además están las observaciones realizadas por el telescopio espacial Herschel de la ESA. Estos habían puesto de manifiesto en enero de 2014, la presencia de dos enormes géiseres de vapor en su ecuador.Un descubrimiento que para Antonella Barucci, astrofísico del Laboratorio de Estudios y Astrofísica Espacial instrumento del Observatorio de París y del CNRS, habían sido objeto de controversia:"Algunos científicos avanzan en la hipótesis de que estos chorros fueron el resultado de una colisión con un cometa que habría sacado la zona del manto acuoso o de que la lente está en el proceso de sublimación.  Los otros defendían la idea de que habían sido producidos por una actividad "criovolcanica" un mecanismo de surgencia originado bajo su suelo y cuya fuente de energía que queda aún por determinar. "
Por ahora, los datos enviados por Dawn son concluyentes. Las imágenes RAW tomadas por la sonda, no muestran un géiser. "Muestran el terreno de manera uniforme de cráteres, y aquí y allí con un par de fracturas y elevaciones, así como una montaña, los signos de una actividad geológica antigua", dijo Gabriel Tobie, investigador del CNRS en el Laboratorio de Planetología y Geodinámica adjunta en Nantes.En uno de los artículos publicados esta semana en Nature, el equipo de la NASA anunció que esta superficie de color negro se compone principalmente de arcilla cargada con amonio. « Una observación  que es sorprendente porque, dice Michael Toplis, director de investigación del CNRS en el Instituto de Investigación Astrofísica y Planetología de Toulouse y co-autor del estudio, este derivado de amoniaco debe haber sido solidificado de antemano y por lo tanto sujeto a temperaturas muy bajas.»Tales condiciones existen sólo en la parte más exterior del sistema solar, lejos del "cinturón principal" de los asteroides,los científicos no excluyen que este material está en Ceres, porque se formó en esa región, antes de ser trasladarse a su ubicación actual.

Huellas dejadas por el agua:
Descubierto en el momento de la llegada de la sonda, una serie de puntos brillantes centró durante varios meses la atención de los investigadores. Debido a que las observaciones de géiseres fueron hechas por Herschel, algunos imaginaron que estas superficies altamente reflectantes, y visibles en 130 lugares diferentes, podría corresponder al hielo de agua presente en la superficie de la estrella. El análisis espectroscópico de las mayoría de las tareas de composición "brillantes", sostiene el fondo de su subsuelo el centro de Occator, un viejo cráter ecuatorial de 78 millones de años de antigüedad y 90 km de ancho y 4 km de profundidad. Según los científicos, este lugar no está hecho de hielo, sino por una sal de sulfato de magnesio llamada "hexahidrita".
¿Significa esto que el hielo no es superficial? Los expertos estiman que estas sales pueden ser los depósitos dejados por el paso del agua del estado sólido al estado gaseoso. Una hipótesis reforzada por la aparición, durante las horas más calurosas del día, de una neblina difusa por encima de la superficie del suelo del cráter. Si esta interpretación fuera de probar, Ceres sería el primer asteroide del cinturón principal para "vaporizar", según un mecanismo considerado ahora propio de los cometas.
Se espera saber un poco más en los próximos meses. El 18 de diciembre, la sonda comenzará, la última fase de su misión. Esta exploración de Ceres será volando bajo, alrededor de unos 385 km.

Ver más: http://www.lemonde.fr/sciences/article/2015/12/09/astronomie-du-sel-eblouissant-sur-l-asteroide-ceres_4828148_1650684.html

Samuel Ventosa Cela, 4º E.S.O.