(50000) Quaoar

(50000) Quaoar est un objet massif de la ceinture de Kuiper découvert en 2002 par les astronomes Chadwick (Chad) A. Trujillo et Michael (Mike) E. Brown de l'Institut de technologie de Californie, localisé à Pasadena. Sa désignation temporaire fut 2002 LM60.

Pour les articles homonymes, voir Quaoar.

(50000) Quaoar
Quaoar par New Horizons.
Caractéristiques orbitales
Époque (JJ 2457000,5)
Établi sur 432 observations couvrant 22732 jours, U = 3
Demi-grand axe (a) 6,489054×109 km
(43,25 ua)
Périhélie (q) 6,266487×109 km
(41,75 ua)
Aphélie (Q) 6,711620×109 km
(44,76 ua)
Excentricité (e) 0,034
Période de révolution (Prév) 103 922 ± 6 j
(284,5 a)
Vitesse orbitale moyenne (vorb) 4,52 km/s
Inclinaison (i) 7,984°
Longitude du nœud ascendant (Ω) 188,799°
Argument du périhélie (ω) 159,65°
Anomalie moyenne (M0) 281,7°
Catégorie Objet massif de la ceinture de Kuiper, cubewano
Satellites connus Weywot
Caractéristiques physiques
Dimensions

1110 ± 5 km[1] (occultation)
1074 ± 38 km[2]

844+207
−190 (thermique)[3]
Masse (m) ~1,0×1021 kg
Masse volumique (ρ) ~1 000 kg/m3
Gravité équatoriale à la surface (g) 0,17 m/s2
Période de rotation (Prot) 0,736617 j
Classification spectrale ?
Magnitude absolue (H) 2,4
Albédo (A) 0,07 ?
Température (T) ~59 K
Atmosphère Aucune détectée : P < 5 nbar[4] ; < 6 nbar (1 sigma) pour une atmosphère de pur méthane[5]
Découverte
Plus ancienne observation de pré-découverte 25 mai 1954
Date
Découvert par Chadwick Trujillo et
Michael E. Brown
Nommé d'après Quaoar
Désignation 2002 LM60

Son diamètre estimé est de 1 280 kilomètres, ce qui faisait de lui, lors de sa découverte, le plus grand planétoïde du Système solaire.

C'est également un objet hadéocroiseur (croise l'orbite de Pluton).

Sa découverte fut un argument de plus pour les opposants au statut de planète de Pluton. Ils estimaient à juste titre que la ceinture de Kuiper pourrait contenir plus d'une dizaine d'objets de la taille de Quaoar.

Depuis, des objets encore plus grands ont été découverts : (90482) Orcus, (90377) Sedna et enfin (136199) Éris en 2005.

Quaoar est probablement composé d'un agrégat de roches et de glace, celle-ci ayant probablement disparu de la surface comme l'indique son albédo de 0,07.

Nom et numérotation
Vue d'artiste de Quaoar et de sa lune Weywot.

Il est baptisé du nom de Quaoar, une divinité nord-amérindienne, l'esprit créateur dans la mythologie du peuple tongva (San Gabrielino), et suit la tradition de nommer ces objets lointains de façon à évoquer les origines ultimes ou le froid[6].

Le fait que cet astéroïde ait un numéro rond n'est pas une coïncidence. Le MPC (Centre des planètes mineures) est l'organisme mondial chargé de compiler les orbites de tous les astres errants tels les astéroïdes et les comètes. Il accorde une numérotation à un astéroïde lorsque son orbite est suffisamment bien connue pour qu'il ne puisse plus être perdu. Les numérotations sont faites par blocs lors de l'inclusion dans le catalogue officiel, ils peuvent donc donner des numéros ronds aux objets remarquables.

Image de (50000) Quaoar.

Cryovolcanisme

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[7].

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)[8].

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[9].

Orbite
Orbite de (50000) Quaoar, en pointillés bleus comparée à celles des quatre géantes en traits rouges.
Tracé de l'orbite de Quaoar (en orange) comparée à celle des planètes et d'autres objets transneptuniens. Les positions des objets sont prises le 01/01/2018.

Quaoar suit une orbite presque circulaire, peu inclinée, bien plus planétaire que Pluton comme illustré par la vue polaire. Les sphères montrent les positions des objets en , leurs tailles et leurs couleurs relatives. Les périhélies et les aphélies sont marqués avec les dates des passages.

Quaoar est classé comme un objet transneptunien classique, son orbite toutefois est exceptionnelle parmi les grands cubewanos qui suivent typiquement des orbites plus inclinées et plus excentriques (voir cubewanos pour la comparaison des orbites). À 43 ua et sur une orbite presque circulaire, Quaoar est à l'abri des perturbations causées par Neptune, contrairement à Pluton qui doit la stabilité de son orbite à la résonance orbitale.

Taille
Quaoar comparé aux autres transneptuniens.

En 2004, le diamètre de Quaoar a été estimé à 1 260 km[10]. 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. En outre, Orcus fut aussi découvert avec un diamètre certainement plus important que celui de Quaoar[réf. nécessaire].

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 1 100 km[11].

Satellite
Vue d'artiste de Weywot, satellite de Quaoar.

La découverte d'un satellite de Quaoar a été annoncée dans IAUC 8812 le . L'orbite de ce satellite doit encore être calculée. Le satellite a été trouvé à 0,35 arcsec de Quaoar avec la différence de magnitude de 5,6. Supposant un albédo semblable à celui du principal, la magnitude suggère un diamètre de 100 km.
Michael E. Brown a proposé le nom de Weywot qui a été officialisé le . Il s'agit, dans la mythologie du peuple tongva, du fils de Quaoar.

Exploration

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 , , , ou . Quaoar serait alors à une distance de 41 à 43 UA du Soleil à l'arrivée de la sonde spatiale[12].

Sources

Références
  1. Braga-Ribas et al. 2013, "The Size, Shape, Albedo, Density, and Atmospheric Limit of Transneptunian Object (50000) Quaoar from Multi-chord Stellar Occultations", The Astrophysical Journal, 773, 26 (2013 August 10)
  2. S. Fornasier, E. Lellouch, T. Müller, P. Santos-Sanz, P. Panuzzo, C. Kiss, T. Lim, M. Mommert, D. Bockelée-Morvan, E. Vilenius, J. Stansberry, G.P. Tozzi, S. Mottola, A. Delsanti, J. Crovisier, R. Duffard, F. Henry, P. Lacerda, A. Barucci, A. Gicquel (2013). "TNOs are Cool: A survey of the trans-Neptunian region. VIII. Combined Herschel PACS and SPIRE observations of 9 bright targets at 70–500 μm".
  3. John Stansberry; Will Grundy; Mike Brown; Dale Cruikshank; John Spencer; David Trilling; Jean-Luc Margot (2007). "Physical Properties of Kuiper Belt and Centaur Objects: Constraints from Spitzer Space Telescope".
  4. Andrew Steffl, « Braga-Ribas: Quaoar doesn't have any atmosphere down to the 5 nBar level. Weywot (quaoar's moon) appears much bigger than predicted, ~170km. Implies Weywot has much lower albedo than Quaoar. #EPSCDPS2019 »,
  5. https://arxiv.org/abs/1910.09988
  6. « JPL Small-Body Database Browser », sur ssd.jpl.nasa.gov
  7. David C. Jewitt et Jane Luu, « Crystalline water ice on the Kuiper belt object (50000) Quaoar », Nature, no 432,‎ , p. 731–733 (PMID 15592406, DOI 10.1038/nature03111, lire en ligne)
  8. The Surface of 2003 EL61 in the Near Infrared. The Astrophysical Journal, 655 (février 2007), p. 1172-1178
  9. E. L. Schaller et M. E. Brown, « Detection of methane on Kuiper Belt Object (50000) Quaoar », The Astrophysical Journal, no 670,‎ , p. L49–L51 (DOI 10.1086/524140, lire en ligne)
  10. Michael E. Brown et Chadwick A. Trujillo, « Direct Measurement of the Size of the Large Kuiper Belt Object (50000) Quaoar », The Astronomical Journal, no 127,‎ , p. 2413 (DOI 10.1086/382513, lire en ligne)
  11. Wesley Fraser et M. E. Brown, « Quaoar: A Rock in the Kuiper Belt », (Bibcode 2009DPS....41.6503F)
  12. McGranaghan, R.; Sagan, B.; Dove, G.; Tullos, A.; Lyne, J. E.; Emery, J. P., « A Survey of Mission Opportunities to Trans-Neptunian Objects », Journal of the British Interplanetary Society, vol. 64,‎ , p. 296-303 (Bibcode 2011JBIS...64..296M)

Bibliographie
  • (en) Michael E. Brown and 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
  • (en) Jewitt DC, Luu J Crystalline water ice on the Kuiper belt object (50000) Quaoar. Nature, 432 (2004), p. 731. « Reprint »(Archive • Wikiwix • Archive.is • Google • Que faire ?) [PDF] sur le site de Jewitt.

Annexes

Lecture approfondie
  • Alain Doressoundiram et Emmanuel Lellouch, Aux confins du système solaire, Paris, Belin, coll. « Bibliothèque scientifique », , 159 p. [détail des éditions] (ISBN 978-2-7011-4607-2, OCLC 465989020, notice BnF no FRBNF41275656)

Liens externes
  • Portail de l’astronomie
  • Portail des planètes mineures et comètes
Cet article est issu de Wikipedia. Le texte est sous licence Creative Commons - Attribution - Partage dans les Mêmes. Des conditions supplémentaires peuvent s'appliquer aux fichiers multimédias.