Arrokoth : comment le plus lointain objet exploré a-t-il pris cette forme de pancake ?

À ce jour, aucun objet plus lointain n’a été exploré par l’humanité. Le 1er janvier 2019, la sonde New Horizons a survolé Arrokoth (alors encore nommé Ultima Thulé), une planète mineure découverte en 2014. Aujourd’hui, on comprend peut-être enfin mieux comment la forme de l’objet a pu évoluer depuis sa formation. Des scientifiques reviennent sur ce processus dans un article de Nature Astronomy, publié le 5 octobre 2020.

Arrokoth est constitué de deux lobes aplatis. Cette structure curieuse pourrait être le résultat d’un long processus de dégazage (d’éjection de gaz), au cours des 100 premiers millions d’années après sa formation. « Nos résultats soutiennent la conclusion selon laquelle la perte de masse par sublimation est un mécanisme naturel de formation des lobes aplatis d’Arrokoth », expliquent les chercheurs.

Pour aller plus loin

Arrokoth : revivez le survol du plus lointain objet céleste exploré avec cette animation en 3D

Reproduction de la sonde New Horizons.

Source : Flickr/CC/Bernt Rostad (photo recadrée)

Une forme étonnante

La forme d’Arrokoth a suscité un intérêt scientifique dès le survol par la sonde New Horizons, et les comparaisons pour la décrire n’ont pas manqué. D’abord qualifié de « quille de bowling », l’objet a ensuite été décrit comme une sorte d’énorme bonhomme de neige de 30 kilomètres de long. Son aspect aplati a ensuite pu faire songer à un pancake. Bref, l’apparence d’Arrokoth est intrigante et importante, car il faut absolument en tenir compte pour théoriser sa formation, qui s’est produite alors que le système solaire était encore jeune. Pour rappel, Arrokoth se trouve dans la ceinture de Kuiper, une zone qui s’étend au-delà de l’orbite de Neptune, composée de petits corps et de planètes naines (dont Pluton).

Les scientifiques soupçonnent généralement que la ceinture de Kuiper regroupe des corps qui ressemblent, à peu de chose près, à ce qu’ils étaient lors de la naissance du système solaire. La forme d’Arrokoth avait, dès lors, de quoi paraître bien étrange lors de son observation par New Horizons. Aucune explication ne permettait jusqu’à maintenant d’expliquer comment un tel corps, si plat, pouvait naître dans notre système.

Un processus répandu dans la ceinture de Kuiper ?

Si les scientifiques pensent que le dégazage d’Arrokoth s’est produit au début de son existence, c’est parce qu’à ce moment-là, il devait encore y avoir de la glace présente dans les couches de l’objet relativement proches de la surface. La forme de l’objet devait être plus ordinaire qu’aujourd’hui. « Cela pourrait être le processus dominant façonnant la structure des objets de la ceinture de Kuiper s’il n’y avait pas de collision catastrophique remodelant leur corps dans leur histoire ultérieure », notent les auteurs.

Après la formation d’Arrokoth, la poussière qui s’est répandue pendant la formation du système solaire s’est dissipée, permettant à la lumière du Soleil d’atteindre l’objet, proposent les auteurs. C’est ainsi que les éléments volatils auraient pu s’en échapper. Sa forme inattendue serait également le résultat d’autres paramètres, comme l’axe de rotation : selon les auteurs, au cours d’une orbite unique autour du Soleil (soit 298 ans), Arrokoth présenterait un même pôle vers le Soleil pendant la moitié du temps.

Les auteurs proposent donc de prendre en compte le mécanisme qu’ils décrivent pour mieux comprendre la formation et l’évolution des corps de la ceinture de Kuiper, car il pourrait être omniprésent pour façonner ces objets, peu après le moment de leur formation.