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Planètes naines

Planètes naines - Plutoïdes

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Cérès n'est pas visible à l'oeil nu et se présente aux jumelles comme un petit point lumineux d'une magnitude proche de 7 lors des oppositions les plus favorables.

Le 1er janvier 1801, à Palerme, Giuseppe Piazzi (1746-1826) découvrit un petit astre dont l'orbite se situait entre celles de Mars et de Jupiter. Cette petite planète, par sa position, comblait une lacune mise en évidence par la loi empirique établie par Johann Daniel Titius (1729-1796) en 1766 et publié par Johann Elert Bode (1747-1826) en 1772. Cette loi, sans fondement théorique, donnait de manière approximative, les distances moyennes des planètes au Soleil, et laissait supposer l'existence d'une planète inconnue située entre Mars et Jupiter. La découverte d'Uranus en 1781 à la distance où la loi empirique de Bode prévoyait la position éventuelle d'une septième planète déclencha la recherche d'une nouvelle planète dans l'espace vide entre Mars et Jupiter.

Johann Elert Bode, directeur de l'observatoire de Berlin, et le baron von Zach, astronome amateur hongrois, furent à l'origine de la constitution d'un groupe d'observateurs dont l'objectif principal était de rechercher ladite planète. Ils furent devancés par Piazzi qui découvrit ainsi le premier astéroïde, Cérès, circulant à une distance moyenne de 414 millions de km du Soleil.

 Cérès, en réalité, fut découverte accidentellement. Giuseppe Piazzi, désirant observer l'étoile répertoriée sous le numéro 87 du catalogue zodiacal de Lacaille (Lacaille 87), observa à la place un objet se déplaçant dans la constellation du Taureau (Taurus).

Piazzi mesura la position de l'objet sur un total de 24 nuits entre le 01 janvier et le 11 Février, bien que certaines positions étaient notées comme "douteuse" ou "très incertaine". Le 24 Janvier, Piazzi annonça sa découverte par courriers à plusieurs collègues italiens, parmi lesquels Barnaba Oriani de Milan. Dans une de ses lettres, Piazza lui confie que "j'ai annoncé cette étoile comme une comète, mais puisqu'elle n'est accompagnée d'aucune nébulosité et, de plus, puisque son mouvement est si lent et plutôt uniforme, il m'a semblé à plusieurs reprises qu'il pourrait s'agir de quelque chose de mieux qu'une comète. Mais j'ai pris soin de ne pas avancer cette supposition au public". Aux autres, il affirma rien de plus que la découverte d'une comète, bien que disant clairement que la "comète" n'a ni nébulosité ni queue.

Lorsque début Février, l'objet disparut derrière le Soleil, Piazzi travailla à calculer son orbite. Après plusieurs tentatives, le doute était levé. Il était clair que l'objet n'était pas une comète mais qu'il s'agissait en réalité d'une petite planète située entre Mars et Jupiter à environ 2,8 unités astronomiques du Soleil. En Avril 1801, Piazzi envoya ses observations complètes à Oriani, Bode, et Lalande à Paris.

Le mathématicien allemand Karl Friedrich Gauss calcula, à partir des quelques observations de Piazzi, que Cérès tournait autour du Soleil en 4,6 années ou en environ 4 ans et 220 jours.

Piazzi dénomma la nouvelle planète "Ceres Ferdinandea" d'après Cérès, la déesse romaine des moissons, et en l'honneur du roi Ferdinand IV de Naples et de Sicile. La seconde partie du nom a été abandonnée après plusieurs années pour des raisons politiques.

Dans les années qui suivirent, Heinrich Wilhem Olbers (1758-1840) découvre Pallas (en 1802) et Vesta (en 1807), et Carl Ludwig Harding (1765-1834) complète le tableau avec Junon (en 1804).

Cérès fut cataloguée comme planète avec Pallas, Junon et Vesta pendant près de 50 ans jusqu'à la découverte par K. Hencke de nouveaux objets circulant entre Mars et Jupiter (Astrée en 1845, et Hébé en 1847).

 Cérès, avec environ 950 km de diamètre, est le plus gros objet de la ceinture d'astéroïdes, et contient environ le quart de la masse totale de tous les astéroïdes circulant entre Mars et Jupiter. Viennent ensuite 2 Pallas (578×560×458 km), 4 Vesta (570×525×500 km) et 10 Hygiea (500×400×350 km). Tous les autres astéroïdes connus ont moins de 340 km de diamètre.

En 2001, le télescope spatial Hubble s'est tourné vers Cérès et a confirmé que la petite planète est sphérique. Un point sombre en surface, probablement un cratère, a été baptisé "Piazzi" en l'honneur du découvreur de Cérès. Une autre explication de cette tache pourrait être que celle-ci est une substance plus sombre sur le sol.

Cérès a été étudiée avec le télescope Keck en Septembre 2002. Une résolution surpassant légèrement celle de Hubble a été atteinte. D'après les observations, la rotation de Cérès est de 9,075 heures. Le Keck a révélé également deux caractéristiques de grande taille (environ 130 km de diamètre). Il s'agit probablement de cratères. Le plus grand a une zone claire en son centre. En revanche, "Piazzi" n'apparaît pas sur les images du Keck.

Les observations de Cérès ont révélé que l'objet partage beaucoup de caractéristiques avec des planètes rocheuses et terrestres comme la Terre. Le manteau de Cérès, qui entoure le noyau de l'astéroïde, pourrait même se composer de glace d'eau. Les observations par le télescope spatial Hubble prouvent également que l'astéroïde a une forme presque ronde comme la Terre et peut avoir un noyau intérieur rocheux et une croûte externe mince et poussiéreuse.

Comme une jeune planète, Cérès contient probablement des minérais aquifères, et certainement une atmosphère ténue. Des observations infrarouges prouvent que sa surface est chaude.

De la vapeur d'eau découverte pour la première fois autour d'un astéroïde [22/01/2014]

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Cela faisait plus de trente ans que l'on soupçonnait la présence d'eau à la surface de Cérès. L'équipe d'astronomes, en utilisant le télescope spatial Herschel, a clairement détecté la présence d'eau sous forme gazeuse autour de Cérès à plusieurs reprises en 2012 et 2013. Mais cette vapeur d'eau n'est émise que lorsque Cérès, dont l'orbite n'est pas parfaitement circulaire, est au plus près du Soleil. Les astronomes ont pu déterminer que l'eau était alors éjectée par deux sources bien localisées, à la manière de deux geysers géants. En utilisant un modèle de jets cométaires développé au LESIA, ils ont même pu montrer qu'une partie de cette vapeur d'eau retombait sur Cérès.

Cette découverte met fin à une controverse scientifique qui durait depuis la fin des années 1970. Une signature dans le proche infrarouge dans le spectre de Cérès était vue par certains chercheurs comme la trace de la présence de glace à sa surface, mais d'autres chercheurs l'attribuaient tout simplement à certains minéraux de l'astéroïde. Le produit de photodissociation de l'eau autour de Cérès avait été marginalement détecté en 1992, mais cette observation n'avait jamais pu être confirmée par la suite, malgré divers essais incluant le Very Large Télescope (VLT) de l'observatoire européen austral (ESO).

Si l'émission de vapeur d'eau de Cérès est désormais prouvée et s'explique facilement par un comportement cométaire, la question de l'origine de cette eau reste ouverte : Cérès possède-t-il un océan souterrain ? Ou bien ces deux régions correspondent-elles à deux poches isolées ? Dans un tel cas, quelle est leur origine ? La sonde Dawn de la NASA lancée en 2007 est actuellement en route vers Cérès après avoir étudié l'astéroïde Vesta en 2011. Attendus pour 2015, les images et spectres à haute résolution de la surface de Cérès nous permettront de mieux comprendre l'origine de ces geysers.

La présence d'eau sur Cérès a de fortes implications sur notre conception générale de l'origine de l'eau dans le Système solaire, et sur la Terre en particulier. La vue traditionnelle sépare en effet le Système solaire primitif en une partie "sèche" et une partie riche en glaces, la limite se situant environ à l'orbite de Jupiter. La présence d'eau sur Cérès serait alors en accord avec les derniers modèles d'évolution du système solaire, qui montrent que la migration des planètes aurait engendré un brassage entre astéroïdes et comètes, laissant la ceinture principale actuelle composée d'une multitude de corps divers. Cette migration a placé de nombreux objets riches en eau sur des orbites croisant l'orbite de la Terre, lui apportant l'eau de ses océans.

Avec (4) Vesta, Cérès constitue un des deux objectifs de la sonde Dawn. La mission, lancée fin Septembre 2007, profitera de l'assistance gravitationnelle de la planète Mars en Mars 2009 pour atteindre Vesta en Septembre 2011. La mission Dawn laissera Vesta en Avril 2012 pour rejoindre Cérès afin de l'examiner dès Février 2015.

http://www.astropa.unipa.it/versione_inglese/Hystory/BODE'S_LAW.htm

http://www.brera.mi.astro.it/sormano/ceres.html

http://hubblesite.org/newscenter/newsdesk/archive/releases/2005/27/

http://www.swri.edu/9what/releases/2001/ceres.htm

http://adsabs.harvard.edu/abs/2003DPS....35.2209D

http://www.planetary.org/explore/topics/asteroids_and_comets/ceres.html

http://neo.jpl.nasa.gov/cgi-bin/db?name=1

http://dawn.jpl.nasa.gov/mission/index.asp