Chariklo est un petit corps sombre d’environ 250 kilomètres de diamètre, mais il possède un attribut longtemps associé aux seules planètes géantes : deux anneaux. Une observation réalisée avec le télescope spatial James-Webb indique aujourd’hui que leur structure a sensiblement évolué en moins de dix ans.
L’anneau intérieur paraît plus dense qu’auparavant, tandis que l’anneau extérieur est devenu extrêmement difficile à distinguer. Ces changements pourraient révéler un système bien plus dynamique que ne le laissait penser sa taille modeste.
Une étoile masquée pendant quelques instants
Les deux anneaux de Chariklo ont été découverts en 2013 lors d’une occultation stellaire. Ce phénomène se produit lorsqu’un objet du Système solaire passe devant une étoile lointaine. Les variations de sa luminosité permettent alors de détecter le corps principal, mais aussi les structures plus fines qui l’entourent.
Les astronomes avaient ainsi repéré deux brèves baisses de lumière de chaque côté du passage de Chariklo. Ils avaient identifié deux anneaux étroits, baptisés C1R et C2R, situés respectivement à 390 et 405 kilomètres du centre de l’objet. Ces formations ne mesurent que quelques kilomètres de large et sont séparées d’environ 7 kilomètres.
Pour suivre leur évolution, une équipe dirigée par l’astronome Pablo Santos-Sanz a préparé une nouvelle observation avec James-Webb. L’exercice était délicat : entre les premières prévisions et les derniers calculs, la trajectoire apparente de l’occultation s’est déplacée d’environ 110 kilomètres.
James-Webb a frôlé Chariklo sans le masquer
L’occultation s’est produite le 18 octobre 2022. La ligne de visée de James-Webb est passée à seulement 7,4 kilomètres au-dessus de la surface de Chariklo. Le télescope n’a donc pas observé le corps lui-même devant l’étoile, mais il a bien enregistré le passage de ses anneaux.
L’événement a été suivi simultanément dans deux bandes du proche infrarouge, à 1,5 et 3,2 micromètres. Il s’agissait de la première observation des anneaux d’un petit corps au-delà de trois micromètres, une partie du spectre difficilement accessible depuis le sol à cause de l’atmosphère terrestre.
Un anneau s’épaissit pendant que l’autre disparaît
L’anneau intérieur C1R est apparu avec des bords nets, mais il bloquait davantage la lumière de l’étoile. Son opacité normale moyenne, établie à partir d’une dizaine d’anciennes occultations, était de 0,303. James-Webb a mesuré une valeur de 0,431.
Une zone temporairement plus dense aurait pu expliquer cet écart. Les chercheurs ont donc simulé 10 millions d’occultations avec un anneau irrégulier. La probabilité de reproduire fortuitement le signal observé n’atteignait qu’environ une chance sur mille à 1,5 micromètre et quatre sur 100 000 à 3,2 micromètres pour une mesure unique. Le télescope ayant traversé visuellement l’anneau à deux reprises, les chercheurs privilégient l’hypothèse d’un épaississement réel de C1R.
À l’inverse, l’anneau extérieur C2R était à peine perceptible à 1,5 micromètre et totalement absent du signal à 3,2 micromètres. Les modèles combinant différentes tailles de grains, de la glace et des silicates ne suffisent pas à reproduire l’ensemble des données anciennes et nouvelles.
Un petit satellite encore invisible pourrait alimenter les anneaux
Le matériau perdu par l’anneau extérieur ne semble pas avoir simplement migré vers l’intérieur. Mesuré en largeur équivalente, le gain de C1R est environ dix fois supérieur à la perte de C2R. Une autre source de matière doit donc être envisagée.
L’hypothèse principale repose sur la présence d’un petit satellite berger partageant l’orbite de l’anneau extérieur. Un tel objet pourrait maintenir les contours des anneaux et produire des débris capables d’alimenter l’anneau intérieur. Aucun satellite de ce type n’a cependant été détecté.
Les chercheurs envisagent également une différence de composition : C1R pourrait contenir des particules plus grosses, tandis que C2R serait davantage chargé en poussières. Cette interprétation reste provisoire.
Ce qu’il faut retenir
- Chariklo possède deux anneaux malgré son diamètre d’environ 250 kilomètres.
- Les données de James-Webb suggèrent que l’anneau intérieur s’est densifié et que l’anneau extérieur s’est fortement estompé.
- Une nouvelle occultation observée en lumière visible sera nécessaire pour distinguer une évolution physique d’un effet lié aux longueurs d’onde infrarouges.
Pour le public, aucune action particulière n’est nécessaire : il faut surtout retenir que les anneaux des petits corps ne sont pas des structures figées. De prochaines observations devront confirmer cette transformation et rechercher l’éventuel satellite qui pourrait l’entretenir.
