Les anneaux de la planète Quaoar sont un véritable mystère pour les scientifiques

ESPACE - C’est une planète naine, située à des milliards de kilomètres du Soleil, qui défie à elle seule toutes les théories connues. Comme vous pouvez le voir dans la vidéo en tête d’article, des chercheurs ont découvert que la planète Quaoar possède des anneaux, d’après une étude publiée dans Nature mercredi 8 février 2023. Sauf que ces anneaux ne devraient pas exister, si on en croit la célèbre théorie de l’astronome français Édouard Roche.

Quaoar est un objet transneptunien, c’est-à-dire qu’il se situe au-delà de l’orbite de Neptune. Pour vous faire une idée, Neptune se situe à 30 unités astronomiques, soit 30 fois la distance entre le soleil et la Terre (qui est d’environ 150 millions de kilomètres). Quaoar, elle est située à 43 unités astronomiques, ce qui correspond à environ 6,45 milliards de kilomètres du soleil.

Une planète particulière

Cette planète a été découverte en 2002, mais ses anneaux n’ont pas été évidents à trouver. Entre 2018 et 2021, les chercheurs ont observé Quaoar par occultation. Plus précisément, cette planète étant trop éloignée, la manière la plus fiable de l’examiner survient lorsqu’elle passe devant une étoile car cette dernière brille moins. C’est durant leurs observations qu’ils ont distingué quelque chose d’étrange.

« La particularité, c’est que pour certaines occultations, on a détecté des événements secondaires. C’est-à-dire qu’il n’y avait pas que des occultations par la planète naine elle-même, mais aussi par des petits objets autour de Quaoar », explique Josselin Desmars, enseignant-chercheur à l’Observatoire de Paris et co-auteur de l’étude, que Le HuffPost a contacté.

Pour comprendre de quoi il s’agissait, il a fallu mobiliser des télescopes terrestres comme le projet HESS en Namibie, le Gran Telescopio Canarias en Espagne et des stations d’astronomes amateurs en Australie, ainsi que le télescope spatial CHEOPS de l’ESA. Au bout de trois ans d’observations, il a fallu se rendre à l’évidence : « On s’est rendu compte que ces petits objets correspondent à un système d’anneaux autour de Quaoar », déclare Josselin Desmars.

Pourquoi ces anneaux ne devraient pas exister ?

Le problème est que ces anneaux sont bien trop loin ! En 1850, l’astronome et mathématicien français Édouard Roche, développe une théorie qui porte son nom : la limite de Roche. D’après ses calculs, un anneau ne peut se former qu’en dessous d’une certaine distance car la force gravitationnelle d’une planète désagrège les objets proches d’elle, qui constituent alors un anneau.

« Tous les objets qu’on a observés avec des anneaux respectent cette limite. C’est le cas pour les planètes géantes que sont Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune », précise Josselin Desmars. Au-delà de cette distance, les objets s’agrègent et forment un satellite, comme la Lune dans le cas de la Terre. « La particularité de Quaoar, c’est que les anneaux sont bien au-delà de la limite. Pour cette planète, la limite de Roche est estimée à environ 1 780 km, or ses anneaux sont situés à 4 100 km. »

Si les scientifiques ne savent pas pourquoi Quaoar échappe à la limite de Roche, deux théories sont étudiées. La première serait que les matériaux composant l’anneau sont plus élastiques que ce qui est communément admis. Les particules seraient donc plus susceptibles de rebondir que de rester ensemble. La seconde suppose que la lune de Quaoar, Weywot, pourrait perturber le champ gravitationnel de sa planète. Dans tous les cas, des études supplémentaires seront nécessaires pour corrober une théorie ou l’autre.

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