Découverte de trois groupes de corps planétaires glacés dans le Système Solaire externe
Le programme DiSCo, grâce au télescope James Webb, identifie trois types de TNOs dont la composition chimique, liée à leur origine dans le disque protoplanétaire, éclaire la formation des planétésimaux et l’évolution dynamique du Système solaire primitif.
Des travaux issus du programme DiSCo (Discovering the Composition of Trans-Neptunian Objects) publiés dans Nature Astronomy ont découvert l’existence de trois groups principaux d’objets transneptuniens (TNOs) dans le Système solaire externe. Grâce aux capacités spectroscopiques du télescope spatial James Webb (JWST), ces études révèlent pour la première fois une composition moléculaire qui nous raconte la formation et évolution précoce des planétésimaux dans le disque protoplanétaire.
Les TNOs, corps planétaires situés au-delà de Neptune, sont des vestiges glacés du Système solaire primitif. Déviés vers des orbites plus proches du Soleil dans la région des planètes géantes, certains deviennent des Centaures, précurseurs des comètes de la famille de Jupiter.
L’étude DiSCo distingue trois groupes de TNOs selon leur composition de surface, liée aux "lignes de rétention de glaces" du disque protoplanétaire. Les TNOs externes, comme les "classiques froids", contiennent beaucoup de méthanol et de composés organiques, tandis que ceux formés près des planètes géantes présentent de l’eau glacée et des silicates. Les TNOs formés dans des régions intermédiaires sont riches en dioxide de carbone. Ces résultats établissent pour la première fois une corrélation directe entre la chimie des planétésimaux et leur origine dans le disque protoplanétaire.
Les Centaures montrent des signatures spectrales distinctes de leurs précurseurs transneptuniens. En se rapprochant du Soleil, leur surface est altérée par des processus thermiques. Les études révèlent ainsi le rôle clé de l’évolution dynamique et thermique dans la structuration actuelle des petits corps glacés. Ils ouvrent une nouvelle fenêtre sur la genèse des planétésimaux et enrichissent notre compréhension de l'architecture chimique et dynamique du Système solaire primitif.
Représentation artistique de la distribution des objets transneptuniens dans le disque de planétésimaux, avec des spectres représentatifs superposés de chaque groupe de composition, mettant en évidence les molécules dominantes sur leurs surfaces. Crédit: Illustration graphique de William D. González Sierra pour le Florida Space Institute, Université de Floride Centrale
Contacts à l’IAS :
Rosario Brunetto, CNRS, IAS / OSUPS rosario.brunetto @ universite-paris-saclay.fr
Elsa Hénault, Université Paris-Saclay, IAS / OSUPS elsa.henault @ universite-paris-saclay.fr
Liens vers les deux publications en ligne :
https://www.nature.com/articles/s41550-024-02433-2
https://www.nature.com/articles/s41550-024-02417-2
