Les Mystères de Cérès

Les Mystères de Cérès

Ceres rotationPhotographies de Cérès prises par le télescope spatial Hubble en 2005 avec une résolution d'environ 30 km. La nature du point brillant est incertaine. La première image (en haut à gauche) est séparée de 2 h 20 min de la dernière (en bas à droite) ; Cérès a ainsi effectué un quart de révolution au cours des quatre images.

Dans la mythologie Romaine, Cérès est la déesse de l'agriculture, des moissons et de la fécondité. En fait, ses origines sont grecques et son nom est Demeter, sa résidence est le Mont Olympe et elle est la fille de Saturne et de Rhéa (Ops)... son frère Jupiter, roi des Dieux, est épris de sa beauté et lui fait une fille, Proserpine pour les romains ou Perséphone pour les grecs. Généreuse, elles apprend aux hommes l'art de cultiver la terre, de semer, de récolter le blé, et d'en faire du pain... mais Neptune est attiré par elle et la poursuit avec insistance. Pour lui échapper, elle se transforme en jument. Le dieu se transforme alors en cheval, la rattrappe et ils auront sous cette forme un enfant-cheval, Arion. Plus tard, Neptune lui fait une fille, Despina. Mais, alors qu'elle est partie cueillir des fleurs avec ses amies, sa fille Perséphone est enlevée par le dieu du monde souterrain (ou des Enfers), Pluton, et elle arrête toutes les moissons sur Terre et l'agriculture par son chagrin. Sur ce, Jupiter ordonne à Perséphone de ne rester que l'hiver aux Enfers, mais de passer le reste de l'année avec sa mère... et les moissons reviennent. Elle devient aussi la déesse des pauvres... en Germanie, elle devint un moment la déesse Héra.

Ceres statue

« Ceres statue » par Inconnu — ChrisO (2004); AnonMoos (2005). Sous licence CC BY-SA 3.0 via Wikimedia Commons - http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Ceres_statue.jpg#mediaviewer/File:Ceres_statue.jpg

Autre légende : Les Phigaliens, en Arcadie, lui dressèrent une statue de bois dont la tête était celle d'une jument avec sa crinière d'où sortaient des dragons. On l'appelait la Cérès noire. Cette statue ayant été brûlée par accident, les Phigaliens négligèrent le culte de Cérès, et furent punis d'une affreuse disette, qui ne cessa pas avant que, sur le conseil d'un oracle, la statue fut rétablie...

Ceres lune

Photomontage permettant de comparer les tailles respectives de Cérès (à gauche) et de la Lune (à droite).

Mais cet article est aussi, et surtout, destiné aux mystères de la mini-planète Cérès. Il s'agit du plus grand astre de la ceinture d'astéroïdes entre les planètes Mars et Jupiter, avec un diamètre d'environ 950 kilomètres. En fait, Cérès est à priori le seul objet sphérique dans la ceinture d'astéroïdes, que certains scientifiques considèrent comme les débris d'une planète avortée lors de la création du Système Solaire, même s'il semble un peu aplati, puisque son rayon équatorial est de 487,3 km pendant que son rayon polaire n'est que de 454,7 km.

Cérès est à la fois la plus petite planète naine connue et le plus gros astéroïde de la ceinture principale et elle fut découverte le 1er janvier 1801 par l'astronome italien Giuseppe Piazzi, qui lui donna le nom de la déesse, patronne de la Sicile. Cérès serait une protoplanète, un embryon de planète qui s'est formé à cet endroit aux débuts du Système Solaire mais son accrétion n'aurait pu la faire grossir à une taille planétaire, à cause de la présence gravitationnelle de Jupiter probablement, elle serait donc demeurée intacte depuis ce temps. D'autres planètes naines seraient également des embryons planétaires inchangés.

Mais là où la planète naine devient intéressante, c'est que, d'après les observations et études géologiques, elle posséderait beaucoup d'eau en elle. D'après les scientifiques mais sans certitudes absolues, Cérès se serait différenciée rapidement entre un noyau rocheux et un manteau de glace, grâce à la chaleur engendrée par l'accrétion et probablement par la désintégration de substances radioisotopes comme l'aluminium (Al). Cette création mouvementée provoqua probablement un volcanisme d'eau et une forme de tectonique qui firent disparaître la plupart des caractéristiques primaires géologiques. Logiquement, l'épuisement assez rapide des sources de chaleur ont dû provoquer un refroidissement général de l'astre et la glace de surface s'est graduellement sublimée, remplacée par des minéraux hydratés tels l'argile et des carbonates et devenant un monde géologiquement mort, seulement sculpté par des impacts d'astéroïdes plus petits, nombreux évidemment. Mais, comme pour le satellite de Jupiter Europe, on soupçonne la présence d'une couche d'eau (possiblement solidifiée) entre le noyau et le manteau de glace et d'argiles... 

Ceres geologie

En fait, si cette sonde est partie en direction de Cérès, c'est bien parce que les scientifiques espèrent que de l'ammoniac ou d'autres substances dissoutes y agissent comme des antigels (comme des sels) et que l'eau soit encore en partie liquide, formant une sorte d'océan sous la surface gelée... et qu'une certaine vie extra-terrestre y soit présente...

Et l'enthousiasme est de mise car les images de la sonde, encore floues à cause de la distance mais qui vont s'affiner au fur et à mesure du rapprochement et de la mise en orbite du robot autour de l'astre pour 16 mois, nous montrent un mystérieux phénomène étonnant qui laisse la porte ouverte à plusieurs explications en attendant d'y voir plus clair, d'ici quelques semaines : un gros point fixe très lumineux, qui fait donc le tour de l'astre en neuf heures, puisque Cérès tourne sur lui-même, comme la plupart des astres. Ce phénomène avait déjà été repéré à distance par le télescope Hubble mais les images de la sonde sont sans équivoque. Les spéculations vont bon train sur cette lumière, certains parlent de surface plate de glace, d'autres de cryovolcan (volcan de glace), de geysers même... la plaisanterie va même jusqu'à une base d'aliens, affairés à récupérer le minerai de fer présent à la surface...

Ceres dawnspacecraft animation

Cérès vue par Dawn le 13 janvier 2015, des cratères sont visibles, mais aussi ce point lumineux - http://fr.wikipedia.org/wiki/(1)_Cérès

Car la surface laisse apparaître une composition intermédiaire entre celle des astéroïdes C et des astéroïdes G, c'est-à-dire des matériaux hydratés qui indiquent la présence de quantités significatives d'eau à l'intérieur de l'objet, mais aussi de l'argile riche en fer (cronstedtite) et des composés carbonatés (dolomite et sidérite). La surface de Cérès est relativement chaude car la température moyenne serait de -38°C (plus vivable que l'Antarctique donc) et même -35°C au périhélie, quand l'astre est le plus proche du Soleil (son orbite n'est pas ronde mais légèrement excentrée). Quelques indices laissent à penser que Cérès possède une atmosphère ténue et du givre. Des observations dans l'ultraviolet effectuées par le télescope IUE ont détecté de la vapeur d'eau près du pôle nord. On peut noter aussi que la pesanteur à la surface de Cérès est de 3% de celle de la Terre seulement.

NASA's Dawn mission snapped imagery of Ceres at a distance of 238,000 miles (about the same distance between the Earth and the Moon) on Jan. 13th, 2015. The images show 'hint of craters' according to NASA's Jet Propulsion Laboratory. NASA's next set of images, due at the end of January, will exceed the resolution of the Hubble Space Telescope's imagery of Ceres (see it here: http://goo.gl/uPJlD9)


Comme déjà dit un peu plus haut, il existe un point lumineux étonnant, mais ce n'est pas le seul point de nature incertaine à la surface de Cérès. Les photographies ultraviolettes en haute résolution prises par Hubble en 1995 montrent un point sombre sur sa surface, qui fut surnommé « Piazzi » en l'honneur du découvreur de Cérès et dont on pensait qu'il s'agissait d'un cratère. Des images ultérieures, prises en plus haute résolution par le télescope Keck par optique adaptative sur une rotation complète, ne montrèrent plus aucun signe de « Piazzi ». A la place, deux zones sombres semblaient se déplacer avec la rotation de la planète naine, l'une d'entre elles possédant une région centrale brillante. Les scientifiques ont alors émis l'hypothèse qu'il s'agissait également de cratères. Les images les plus récentes, prises par Hubble en lumière visible entre 2003 et 2005, mettent en évidence onze points singuliers de nature inconnue à la surface de Cérès, dont l'une correspond à « Piazzi ». Les zones de faible albédo observées par Keck n'ont pas pu être identifiées sur ces images.

Peter Thomas de l'Université Cornell a émis l'hypothèse selon laquelle l'intérieur de Cérès est en fait différencié. Son aplatissement semble trop faible pour un corps indifférencié, ce qui indique qu'il est constitué d'un noyau rocheux entouré d'un manteau glacé. Ce manteau, d'une épaisseur de 60 à 120 km, pourrait contenir 200 000 000 km3 d'eau (16 à 26 % de la masse de Cérès), soit plus que la totalité de l'eau douce sur Terre...

Ceres orbites

Diagramme illustrant les orbites de Cérès (en bleu) et de plusieurs planètes (en blanc et gris). Les segments d'orbite de couleur foncée sont situés en dessous du plan de l'écliptique. Les deux diagrammes du haut sont des vues polaires, celui du bas est une vue en perspective.

Question orbite, précisons aussi que celle de Cérès n'est pas vraiment plane sur le plan de l'écliptique mais faiblement excentrique, modérément inclinée et que l'astre tourne autour du Soleil en 4,6 années.

L'actualité spatiale risque d'être encore très mouvementée fin février et début mars 2015 donc, avec la sonde qui va s'insérer en orbite autour de Cérès à une altitude de 5 900 km. Après cinq mois d'études à cette altitude, la sonde réduira sa distance orbitale à 1 300 km, puis à 700 km pendant encore cinq mois. Parmi ses instruments, la sonde compte une caméra, un spectromètre dans l'infrarouge et dans le visible, ainsi qu'un détecteur de rayons gamma et de neutrons. Ils serviront à examiner la forme de Cérès et l'abondance de ses éléments géologiques pendant 16 mois. Fin janvier, une nouvelle série de photos devrait être disponible avec peut-être des précisions sur ces points mal définis et cratères ainsi que sur ce point très lumineux.

Sans oublier l'autre surprise de l'année sur les planètes naines, avec la visite très attendue en juillet 2015, de la sonde New Horizon autour de Pluton et de ses multiples satellites assez récemment découverts d'ailleurs pour certains, Charon, Nix, Hydre, Kerbéros et Styx...

Yves Herbo, Sciences, F, Histoires, 25-01-2015.

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