Chariklo et ses anneaux : un astéroïde centaure surprenant

Découverte inattendue des anneaux d'un Centaure

(10199) Chariklo est un centaure, d’un diamètre d’environ 250 km, remarquable par la présence de son système d’anneaux. Chariklo se trouvent entre deux familles d’objets, les astéroïdes de la ceinture principale (proches de Mars et Jupiter) et les objets transneptuniens de la ceinture de Kuiper. Cette position intermédiaire reflète le caractère hybride et instable de ce corps céleste.

N.B. : Les centaures dans la mythologie grecque sont des créatures mi-homme mi-cheval, situées entre deux mondes.

Le 3 juin 2013, des astronomes observant une occultation ont remarqué deux baisses de luminosité brèves et régulières avant et après l’occultation principale. Ces signaux ont révélé deux anneaux distincts autour de l’astéroïde Chariklo, situé entre Saturne et Uranus. C’est le premier cas confirmé d’astéroïde ceinturé d’anneaux.

Les anneaux, nommés C1R et C2R, se trouvent respectivement à environ \(\,391\,\) km et \(\,405\,\) km du centre de Chariklo. Ils sont très étroits (5 à 7 km de largeur), mais relativement opaques, ce qui suggère une forte densité de particules. La masse totale du système est estimée comme étant négligeable devant celle de Chariklo, mais la dynamique reste stabilisée par des effets gravitationnels subtils.

Tableau : Paramètres des anneaux de Chariklo

Source : Braga-Ribas et al. (2014), Nature 508, 72–75. DOI : 10.1038/nature13155

Origine et stabilité des anneaux

Plusieurs scénarios sont envisagés pour expliquer l’origine de ces anneaux : collision d’un petit satellite, fragmentation d’un corps capturé, ou résidus de glace et poussière confinés par de possibles lunes bergères. La limite de Roche et les effets de précession orbitale de Chariklo jouent un rôle déterminant dans leur maintien.

Dans la ceinture principale, les astéroïdes avec de véritables anneaux stables sont très rares. La rareté s’explique par la gravité plus élevée des astéroïdes de la ceinture principale, qui rend difficile la formation et le maintien d’anneaux fins, et par la fréquence des collisions qui détruisent rapidement de tels systèmes.

Les centaures : une population instable d’astéroïdes

Les centaures constituent une classe d’astéroïdes et de petits corps glacés situés entre les orbites de Jupiter et de Neptune. Découverts à partir des années 1970, ils représentent une population intermédiaire entre les objets de la ceinture de Kuiper et les comètes à courte période.

Leur dynamique est fortement perturbée par les planètes géantes, ce qui conduit à des orbites instables, avec des temps de vie typiques de seulement quelques millions d’années. Les centaures sont donc considérés comme des corps en transit : au cours de leur évolution, ils peuvent être éjectés du système solaire, entrer en collision avec une planète ou encore devenir des comètes actives par sublimation de glaces volatiles.

Tableau : Centaures notables du système solaire

Sources : Jewitt (2009), Annual Review of Astronomy and Astrophysics 47: 441-478 ; Braga-Ribas et al. (2014), Nature 508, 72–75.