Un petit système solaire habitant plus loin du soleil que Pluton pourrait être enveloppé dans une fine atmosphère. S’il est confirmé, ce serait le premier objet de sa taille connu pour héberger une atmosphère même ténue.
« Cette découverte suggère que les petits mondes glacés au-delà de Neptune ne sont peut-être pas aussi inactifs ou immuables que nous le supposons souvent », explique l'astronome observationnel Ko Arimatsu de l'Observatoire astronomique national du Japon à Mitaka. « Jusqu'à présent, Pluton était le seul objet transneptunien doté d'une atmosphère confirmée. » Lui et ses collègues rapportent les observations le 4 mai à Astronomie naturelle.
L'équipe a suivi le petit corps – surnommé 2002 XV93 — en utilisant un réseau de télescopes au Japon. Le 10 janvier 2024, des télescopes situés à trois endroits l'ont enregistré en train de se déplacer devant une étoile lointaine. Pour d’autres corps du système solaire, les détails de ces minuscules éclipses, appelées occultations, ont révélé la présence d’atmosphères – et même d’anneaux.
Si 2002 XV93 étaient nues, l'étoile aurait semblé clignoter et réapparaître brusquement. Mais Arimatsu et ses collègues ont vu la lumière de l'étoile s'estomper et se rétablir progressivement en environ 1,5 seconde. Cette atténuation douce s'explique mieux par la lumière des étoiles qui traverse et est réfractée par une atmosphère ténue, avec une pression d'environ un dix millionième de celle de la Terre, dit Arimatsu.
«J'ai été vraiment surpris», dit-il. L’objet mesure environ 470 kilomètres de large, à peu près aussi large que la longueur du Grand Canyon – si petit que sa gravité devrait être trop faible pour retenir le gaz pendant longtemps. L'atmosphère devrait se dissiper d'ici des milliers d'années, à moins que quelque chose ne la réapprovisionne, estiment les chercheurs.
Le gaz aurait pu être libéré récemment, peut-être par l’impact d’un corps glacé comme une comète, et les astronomes ont justement regardé au bon moment. Ou encore, le corps peut libérer régulièrement des gaz à travers les volcans glacés.
Une occultation ne peut pas exclure complètement d'autres explications, comme la poussière, note Arimatsu. Les observations n’ont pas non plus permis de déterminer de quoi est composée l’atmosphère ni à quelle hauteur elle s’étend au-dessus de la surface du corps.
« Les observations futures seront importantes », déclare Arimatsu. Si l’atmosphère s’estompe au cours des prochaines années, cela pourrait signifier qu’elle a été transitoire et déclenchée par un impact. Si elle persiste, ou varie selon les saisons, cela favorise le scénario volcan.