(50000) Quaoar

(50000) Quaoar, dont la désignation provisoire était {{#switch: 2002 LM | s = | S = S/60 ({{{3}}}{{#if: |_{{{4}}}) {{{5}}}|) {{{4}}}}} | {{#expr: 2002 LM*1 }} = (2002 LM) 60{{#if: |_{{{3}}}}} | #default = 2002 LM{{#if: 60 |₆₀}} }}, est un objet transneptunien hadéocroiseur découvert en 2002. Son diamètre, estimé à Modèle:Unité, en fait une planète naine potentielle et l'un des plus gros objets de la ceinture de Kuiper. Il a au moins un satellite, Weywot, et un anneau.

Quaoar est probablement composé d'un agrégat de roches et de Modèle:Page h', celles-ci ayant probablement disparu de sa surface comme l'indique son faible albédo (0,07).

Histoire

Découverte

Fichier:P48 1994 Jean Large.jpg

Quaoar est découvert à l'aide du télescope de Schmidt Samuel-Oschin à l'observatoire Palomar.

Quaoar est découvert le 4 juin 2002 par les astronomes américains Chad Trujillo et Michael Brown à l'observatoire Palomar, en Californie<ref>Modèle:Lien web</ref>. La découverte fait partie du Caltech Wide Area Sky Survey, qui a été conçu pour rechercher les objets les plus brillants de la ceinture de Kuiper à l'aide du télescope de Schmidt Samuel-Oschin de 1,22 mètre<ref name=":3">Modèle:Article</ref>. Quaoar est identifié pour la première fois sur des images par Trujillo le 5 juin 2002, lorsqu'il remarque un objet sombre de magnitude apparente 18,6 se déplaçant lentement parmi les étoiles en arrière-plan<ref name=":1">Modèle:Lien web</ref>^,<ref name=":7">Modèle:Lien web</ref>. Quaoar apparaît alors relativement brillant pour un objet lointain, suggérant qu'il pourrait avoir une taille comparable au diamètre de la planète naine Pluton<ref>Modèle:Lien web</ref>.

Pour déterminer l'orbite de Quaoar, Brown et Trujillo lancent une recherche d'images d'archives pré-découverte. Ils en obtiennent plusieurs images prises par l'enquête Near-Earth Asteroid Tracking à partir de divers observatoires en 1996 et 2000-2002<ref>Modèle:Lien web</ref>. En particulier, ils trouvent aussi deux plaques photographiques d'archives prises par l'astronome Charles T. Kowal en mai 1983<ref name=":1" />, qui à l'époque recherchait l'hypothèse de la planète X à l'observatoire Palomar. À partir de ces images de pré-découverte, Brown et Trujillo calculent l'orbite de Quaoar<ref name=":5">Modèle:Lien web</ref>^,<ref>Modèle:Article</ref>. Des images de pré-découverte supplémentaires de Quaoar sont ensuite identifiées, la plus ancienne connue ayant été trouvée par Edward Rhoads sur une plaque photographique photographiée le 25 mai 1954 à partir du Palomar Observatory Sky Survey<ref name=":1" />^,<ref>Modèle:Small-Body DB</ref>.

Avant d'annoncer la découverte de Quaoar, Michael Brown prévoit de mener des observations de suivi à l'aide du télescope spatial Hubble pour mesurer sa taille<ref name=":4">Modèle:Lien web</ref>. Il juge ainsi nécessaire de garder les informations de découverte confidentielles lors des observations de suivi<ref name=":2">Modèle:Ouvrage</ref>. Plutôt que de soumettre sa proposition Hubble sous un examen par les pairs, il envoie sa proposition directement à l'un des opérateurs de Hubble, qui lui a rapidement alloué du temps<ref name=":2" />^,<ref>Modèle:Article</ref>. Lors de la mise en place de l'algorithme d'observation pour Hubble, Michael Brown avait également prévu d'utiliser l'un des télescopes de l'observatoire W. M. Keck à Mauna Kea, à Hawaï, dans le cadre d'une étude sur le cryovolcanisme sur les lunes d'Uranus<ref name=":2" />. Cela lui a donné plus de temps pour des observations de suivi et il profite de toute la session d'observation en juillet pour analyser le spectre de Quaoar et caractériser sa composition de surface<ref name=":2" />^,<ref>Modèle:Article</ref>.

La découverte de Quaoar est officiellement annoncée par le Centre des planètes mineures (MPC) dans une circulaire électronique le 7 octobre 2002<ref name=":1" />. L'objet reçoit la désignation provisoire {{#switch: 2002 LM | s = | S = S/60 ({{{3}}}{{#if: |_{{{4}}}) {{{5}}}|) {{{4}}}}} | {{#expr: 2002 LM*1 }} = (2002 LM) 60{{#if: |_{{{3}}}}} | #default = 2002 LM{{#if: 60 |₆₀}} }}, indiquant que sa découverte a eu lieu au cours de la première quinzaine de juin 2002<ref name=":1" />^,<ref name=":6">Modèle:Lien web</ref>. Quaoar est le 1 512ème objet découvert dans la première quinzaine de juin, comme indiqué par la lettre et les chiffres précédents dans sa désignation provisoireModèle:Efn^,<ref>Modèle:Lien web</ref>. Le même jour, Trujillo et Brown rapportent leurs résultats scientifiques à partir d'observations de Quaoar lors de la 34e réunion annuelle de la Division for Planetary Sciences de l'Union américaine d'astronomie à Birmingham, Alabama. Ils y annoncent que Quaoar est le plus grand objet de la ceinture de Kuiper trouvé à ce jour, dépassant les précédents détenteurs de records Varuna et {{#switch: 2002 AW | s = | S = [[S/197 ({{{3}}}{{#if: |{{{4}}}) {{{5}}}|) {{{4}}}}}|S/197 ({{{3}}}{{#if: |_{{{4}}}) {{{5}}}|) {{{4}}}}}]] | {{#expr: 2002 AW*1 }} = Modèle:Nobr | #default = [[2002 AW{{#if: 197 |197|}}|2002 AW{{#if: 197 |₁₉₇|}}]] }}<ref name=":3" />^,<ref name=":4" />. La découverte de Quaoar est citée par Michael Brown comme ayant en partie contribué à la reclassification de Pluton en tant que planète naine. Depuis, des objets encore plus grands ont été découverts : (90377) Sedna en 2003, (90482) Orcus en 2004, (136199) Éris en 2004 ou 2005 et (136472) Makémaké en 2005<ref name=":2" />.

Dénomination

Lors de la découverte de Quaoar, on lui donne initialement le surnom temporaire "Object X" en référence à l'existence d'une hypothétique planète X, en raison de sa taille potentiellement grande et de sa nature inconnue<ref name=":2" />. À l'époque, la taille de Quaoar est incertaine et sa forte luminosité conduit l'équipe de découverte à spéculer qu'il pourrait s'agir d'une dixième planète du Système solaire. Après avoir mesuré la taille de Quaoar avec le télescope spatial Hubble en juillet, l'équipe a commence à envisager des noms pour l'objet, en particulier ceux des mythologies locales amérindiennes<ref name=":2" />. Conformément à la convention de dénomination de l'Union astronomique internationale (UAI) pour les planètes mineures, les objets non résonnants de la ceinture de Kuiper doivent être nommés d'après des divinités de la création<ref name=":6" />. L'équipe choisit le nom de Kwawar, le dieu créateur du peuple Tongva, indigène du bassin de Los Angeles, où se trouvait l'institut de Michael Brown, le California Institute of Technology<ref name=":5" />.

Selon Michael Brown, le nom "Quaoar" se prononce avec trois syllabes, et le site Web de Chad Trujillo sur Quaoar donne une prononciation à trois syllabes, /ˈkwɑː.oʊ(w)ɑːr/, comme approximation de la prononciation Tongva [ˈkʷaʔuwar]<ref name=":7" />. Le nom peut également être prononcé en deux syllabes, /ˈkwɑːwɑːr/, reflétant l'orthographe et la prononciation anglaises habituelles de la divinité Kwawar<ref name=":4" />^,<ref name=":8">Modèle:Lien web</ref>.

Dans la mythologie Tongva, Kwawar est la force de création sans sexe de l'univers, chantant et dansant pour faire apparaître les divinités dans l'existence<ref name=":8" />^,<ref>Modèle:Ouvrage</ref>. Il chante et danse d'abord pour créer Weywot, puis ils chantent ensemble pour créer Chehooit et Tamit. Ce faisant, la force de création devient plus complexe à mesure que chaque nouvelle divinité se joignait au chant et à la danse<ref name=":8" />. Finalement, après avoir réduit le chaos à l'ordre, ils créent les sept grands géants qui soutiennent le monde, puis les animaux et enfin le premier homme et la première femme, Tobohar et Pahavit<ref name=":4" />^,<ref name=":8" />.

Lors de leur enquête sur les noms de la mythologie Tongva, Brown et Trujillo réalisent qu'il y avait des membres contemporains du peuple Tongva, qu'ils ont contactés pour obtenir la permission d'utiliser le nom<ref name=":2" />. Ils consultent l'historien tribal Marc Acuña, qui a confirmé que le nom Kwawar serait en effet un nom approprié pour l'objet nouvellement découvert<ref name=":7" />^,<ref name=":8" />. Cependant, les Tongva préfèrent l'orthographe Qua-o-ar, que Brown et Trujillo ont adoptée, mais avec les traits d'union omis<ref name=":2" />. Le nom et la découverte de Quaoar sont annoncés publiquement en octobre, bien que Brown n'ait pas demandé l'approbation du nom par le Committee on Small Body Nomenclature (CSBN)<ref name=":2" />. En effet, le nom de Quaoar est annoncé avant la numérotation officielle de l'objet, ce que Brian Marsden - le directeur du Centre des planètes mineures (MPC) - remarque en 2004 comme une violation du protocole<ref>Modèle:Lien web</ref>. Malgré cela, le nom est approuvé par le CSBN et la citation de dénomination, ainsi que la numérotation officielle de Quaoar, sont publiées dans une circulaire de la planète mineure le 20 novembre 2002<ref name=":9">Modèle:Article</ref>.

Le fait que le numéro de planète mineure 50000 attribué à Quaoar soit un nombre rond n'est pas une coïncidence, mais pour commémorer sa grande taille étant donné qu'elle a été trouvée lors de la recherche d'un objet de la taille de Pluton dans la ceinture de Kuiper<ref name=":9" />. Le grand objet de la ceinture de Kuiper (20000) Varuna est numéroté de la même manière pour une raison similaire<ref>Modèle:Article</ref>. Cependant, des découvertes ultérieures encore plus importantes telles que (136199) Eris ont simplement été numérotées selon l'ordre dans lequel leurs orbites ont été confirmées<ref name=":6" />.

Caractéristiques orbitales

Deux graphes superposés en vue de haut et en vue latérale représentent divers orbites du Système solaire externe.

Orbite de Quaoar (en orange), comparée à celle des planètes et d'autres objets transneptuniens.

Quaoar orbite autour du Soleil à une distance moyenne de 43,5 UA, prenant 286,6 ans pour effectuer une orbite complète autour du Soleil<ref name=":10">Modèle:Small-Body DB</ref>. Avec une excentricité orbitale de 0,04, Quaoar suit une orbite presque circulaire, ne variant que légèrement en distance que d'environ 42 UA au périhélie à 45 UA à l'aphélie<ref name=":10" />. A de telles distances, la lumière du Soleil met plus de 5 heures pour atteindre Quaoar<ref name=":7" />. L'objet a passé son aphélie pour la dernière fois à la fin de 1932 et s'approche dorénavant du Soleil jusqu'à atteindre son prochain périhélie vers février 2075<ref name=":7" />^,<ref>Modèle:Lien web</ref>.

Comme le montrent les vues ci-contre, son orbite est presque circulaire et peu inclinée, bien plus semblable à celle d'une planète que celle de Pluton (les positions indiquées sont celles du Modèle:Date-).

Avec une orbite presque circulaire, éloignée de celle de Neptune (rayon orbital d'environ Modèle:Unité contre 30 pour Neptune) et sans résonance majeure avec elle, Quaoar se classe parmi les cubewanos. Son orbite est même exceptionnelle parmi les grands cubewanos, qui suivent typiquement des orbites plus inclinées et plus excentriques. Quaoar est à l'abri des perturbations gravitationnelles causées par Neptune, contrairement à Pluton qui doit la stabilité de son orbite à la résonance orbitale.

Caractéristiques physiques

Taille

Fichier:EightTNOs-fr.png

Quaoar comparé aux autres transneptuniens.

En 2004, le diamètre de Quaoar a été estimé à Modèle:Unité<ref>Modèle:Article</ref>. Au moment de sa découverte en 2002, il s'agissait du plus gros objet trouvé dans le Système solaire depuis la découverte de Pluton. Il représente environ un dixième du diamètre de la Terre, un tiers du diamètre de la Lune ou la moitié de la taille de Pluton.

Quaoar a ensuite été largement dépassé par Eris, Sedna, Hauméa, et Makémaké. Modèle:Refnec.

Quaoar est le premier corps trans-neptunien à être étudié directement à partir du télescope spatial Hubble. En comparant attentivement cette image avec les images des étoiles en arrière-plan et en utilisant un modèle sophistiqué de l'optique TVH, Brown et Trujillo ont pu trouver un meilleur ajustement de la taille du disque. Cette méthode a été appliquée également pour mesurer la taille d'Éris.

Les relevés de ce satellite suggèrent un diamètre inférieur à Modèle:Unité<ref>Modèle:Lien web</ref>.

Cryovolcanisme

Fichier:Quaoar Optical.jpg

Image de (50000) Quaoar.

En 2004, les scientifiques ont été surpris de trouver des signes de glace cristalline sur Quaoar, ce qui indique que sa température s'est élevée au-dessus de -160 °C (110 K ou -260 °F) à un moment donné il y a moins de dix millions d'années<ref>Modèle:Article</ref>.

De nombreuses spéculations circulent quant à ce qui aurait pu causer le réchauffement de Quaoar de sa température naturelle de -220 °C (55 K, soit -360 °F). Certains ont émis l'hypothèse qu'un amas de mini-météorites aurait pu augmenter la température.

La théorie la plus discutée propose qu'un cryovolcanisme peut être stimulé par la désintégration d'éléments radioactifs au sein de Quaoar. De la glace d'eau cristalline a également été trouvée sur Hauméa, mais en plus grande quantité, ce qui est sans doute la cause de l'albédo très élevé de cet objet (0,7)<ref>The Surface of 2003 EL61 in the Near Infrared. The Astrophysical Journal, 655 (février 2007), Modèle:P. </ref>.

Des observations plus précises du spectre proche infrarouge effectuées en 2007 ont indiqué la présence de 5 % de méthane et d'éthane qui sont volatils.

Les deux modèles et les observations donnent à penser que seuls quelques corps plus vastes (Pluton, Eris, Makemake) peuvent retenir les glaces volatiles tandis que la population dominante des objets de la ceinture de Kuiper les a perdus. Quaoar, avec seulement de petites quantités de méthane, semble être dans une catégorie intermédiaire<ref>Modèle:Article</ref>.

Cortège de Quaoar

Satellite

Fichier:Quaoar-Weywot orbit diagram top.png

Quaoar, son anneau, et Weywot

Modèle:Article détaillé Un satellite de Quaoar a été découvert par M. E. Brown et T.-A. Suerdans sur les photographies du télescope spatial Hubble en Modèle:Date-, et annoncée par l'Union astronomique internationale le Modèle:Date-<ref>Modèle:Lien web.</ref>. Le satellite a été trouvé à Modèle:Nobr de Quaoar avec une luminosité inférieure de Modèle:Unité (en unités de magnitude). En supposant un albédo semblable à celui de l'objet principal, la magnitude suggère un diamètre de Modèle:Unité. L'orbite de ce satellite doit encore être calculée.

Michael E. Brown a proposé le nom de Weywot, qui a été officialisé le Modèle:Date-. Dans le panthéon du peuple tongva, Weywot est le fils de Quaoar.

Anneaux

Vue d'artiste d'une planète brune, avec un anneau de débris autour, le soleil à droite et une lune à droite.

Vue d'artiste de l'anneau autour de Quaoar. Sa lune, Weywot, est également représentée.

La découverte d'un anneau autour de Quaoar est annoncée en Modèle:Date-<ref name=":0">Modèle:Lien web.</ref>. Elle résulte d'observations conjointes par le télescope spatial CHEOPS et différents instruments au sol entre 2018 et 2021, lors d'occultations<ref name="Morgado2023" />. Quaoar est la troisième planète mineure pour laquelle on a confirmé l'existence d'un système d'anneaux, après {{#switch: 10199 | s = | S = [[S/Chariclo ({{{3}}}{{#if: |{{{4}}}) {{{5}}}|) {{{4}}}}}|S/Chariclo ({{{3}}}{{#if: |_{{{4}}}) {{{5}}}|) {{{4}}}}}]] | {{#expr: 10199*1 }} = Modèle:Nobr | #default = [[10199{{#if: Chariclo |Chariclo|}}|10199{{#if: Chariclo |_Chariclo|}}]] }} et {{#switch: 136108 | s = | S = [[S/Hauméa ({{{3}}}{{#if: |{{{4}}}) {{{5}}}|) {{{4}}}}}|S/Hauméa ({{{3}}}{{#if: |_{{{4}}}) {{{5}}}|) {{{4}}}}}]] | {{#expr: 136108*1 }} = Modèle:Nobr | #default = [[136108{{#if: Hauméa |Hauméa|}}|136108{{#if: Hauméa |_Hauméa|}}]] }} (sans compter {{#switch: 2060 | s = | S = [[S/Chiron ({{{3}}}{{#if: |{{{4}}}) {{{5}}}|) {{{4}}}}}|S/Chiron ({{{3}}}{{#if: |_{{{4}}}) {{{5}}}|) {{{4}}}}}]] | {{#expr: 2060*1 }} = Modèle:Nobr | #default = [[2060{{#if: Chiron |Chiron|}}|2060{{#if: Chiron |_Chiron|}}]] }}, autour duquel des anneaux sont aussi suspectés).

L'anneau orbite autour de Quaoar à une distance évaluée initialement à Modèle:Unité<ref name="Morgado2023" />, puis réévaluée à Modèle:Unité<ref name="2rings">Modèle:Lien web</ref>, plus de sept fois le rayon de Quaoar et plus du double de la limite de Roche. Il est irrégulier : sa largeur varie de Modèle:Unité, et il est plus opaque (plus dense) là où il est plus étroit<ref name="Morgado2023" />. Les mesures suggèrent qu'il est en partie constitué de blocs de roches ou de Modèle:Page h' de taille kilométrique<ref name="Grant2023" />.

Quaoar est le premier objet connu à posséder un anneau dense au-delà de la limite de Roche, à une distance où les calculs indiquent que les particules devraient se rassembler pour former un satellite en moins de vingt ans<ref name="Morgado2023">Modèle:Article.</ref>^,<ref name="Grant2023">Modèle:Article.</ref>. L'anneau est à proximité de la résonance orbitale 6:1 avec le satellite Weywot à Modèle:Unité et de la résonance spin-orbite 1:3 à Modèle:Unité : ces résonances n'expliquent pas directement la stabilité de l'anneau (celle des anneaux de Chariclo et d'Hauméa est due à la résonance spin-orbite 1:3, mais ils sont situés en deçà de la limite de Roche), mais elles y contribuent sans doute. Il est possible que l'accrétion de l'anneau en un ou plusieurs satellites soit retardée par les propriétés mécaniques des particules de glace, qui favoriseraient les collisions élastiques aux dépens des coalescences<ref name="Morgado2023" />^,<ref name="Grant2023" />.

En avril de la même année un second anneau est découvert, également par occultation, par la même équipe<ref>Modèle:Lien web</ref>. Cet anneau est plus proche de Quaoar, situé à Modèle:Unité<ref name="2rings"/>, mais toujours au delà de la limite de Roche.

Exploration

Fichier:Quaoar animation dark crsub circle.gif

Quaoar vu par New Horizons.

Il a été calculé qu'une mission de survol de Quaoar prendrait 13,57 ans en utilisant l'assistance gravitationnelle de Jupiter et en se basant sur une date de lancement au Modèle:Date-, Modèle:Date-, Modèle:Date-, Modèle:Date- ou Modèle:Date-. Quaoar serait alors à une distance de 41 à 43 UA du Soleil à l'arrivée de la sonde spatiale<ref name="McGranaghan">Modèle:Article</ref>.

Notes et références

Modèle:Traduction/Référence

Notes

Modèle:Références

Références

Modèle:Références

Voir aussi

Modèle:Autres projets

Bibliographie

{{#invoke:Langue|indicationDeLangue}} Michael E. Brown et Chadwick A. Trujillo, Direct Measurement of the Size of the Large Kuiper Belt Object (50000) Quaoar, The Astronomical Journal, 127 (2004), pages 2413–2417 Reprint
Modèle:Article
Modèle:Ouvrage

Articles connexes

Liste des planètes mineures (50001-51000)

Liens externes

« Anneaux planétaires : Saturne pas rond », La Science, CQFD, France Culture, 27 avril 2023.

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