Cérès : de la brume au-dessus des mystérieux points brillants et de nouvelles données topographiques

Le cratère Dantu (120 km de diamètre et 5 km de profondeur) photographié par la sonde Dawn le 24 juin 2015, à 4 400 km de la surface ; on peut observer plusieurs petites taches blanches à l’intérieur et à ses abords — la résolution est de 410 mètres par pixel

La sonde Dawn se rapproche de plus en plus de la surface de Cérès. A la mi-août, débutera sa troisième phase de cartographie à 1 400 km d’altitude. Les chercheurs ont annoncé avoir observer de la brume au-dessus de la célèbre double tache brillante. Les principaux cratères et formations mystérieuses de la planète naine ont reçu des noms de divinités du monde entier liées à l’agriculture.

Cette année d’exploration spatiale nous apporte plein de surprises concernant les deux petits mondes visités pour la première fois : les planètes naines Pluton et Cérès, considérées comme des embryons planétaires qui conservent des traces de la formation de notre Système solaire. À la mi-juillet, nous avons en effet découvert en partie le vrai visage du couple Pluton-Charon (et de leurs quatre petits satellites naturels), à l’occasion de la visite de New Horizons, la première à venir les survoler, après neuf ans et demi de voyage jusqu’à la ceinture de Kuiper. Et quelques mois plus tôt, par le truchement de la mission Dawn, nous avons commencé à faire connaissance avec Cérès (découverte en 1801), la planète naine la plus proche de la Terre et du Soleil, corps dominant de la ceinture d’astéroïdes, entre Mars et Jupiter.

En découvrant les images de la sonde spatiale, les chercheurs et le grand public furent entre autres très intrigués par une multitude de points blancs saupoudrés à la surface de Cérès, le plus souvent à l’intérieur ou sur les bords de certains cratères d’impacts. Il s’agit d’un « matériau très réfléchissant » disent pour l’instant les scientifiques de la mission qui n’ont pas encore eu l’occasion de disséquer la composition de ces taches avec le spectromètre infrarouge que Dawn a embarqué. En attendant d’en savoir plus, la NASA vous invite à voter pour la proposition qui vous parait la plus vraisemblable. Sur les six soumises au vote du public, c’est celle qualifiée de « autre » qui est en tête depuis des semaines avec 39 % des suffrages. L’hypothèse de la « glace » (28 %) est en seconde position suivie, plus loin derrière, de celle des « (cryo-)volcans » ou des « dépôts de sel » (11 et 10 %)…

Ce sont les plus célèbres points brillants (bright spots) de Cérès. Deux grandes taches blanches très réfléchissantes, entourées de plein de petites, à l’intérieur du cratère désormais nommé Occator (90 km de diamètre et 4 km de profondeur)

Pour Christopher Russell (planétologue à l’université de Californie), c’est probablement la seconde qui est la bonne. Le 21 juillet en effet, lors de la présentation des derniers résultats aux rencontres organisées au Ames Research Center de la NASA, le directeur de la mission a fait état de l’apparition occasionnelle d’une brume au-dessus de la fameuse double tache brillante (constellée en réalité d’une multitude d’autres, plus petites), Spot-5, à l’intérieur du cratère désormais baptisé Occator. Elle surplombe environ la moitié de cette dépression de 90 km de diamètre pour une de profondeur de 4 km, et s’arrête en bordure. Pour l’instant, c’est le seul endroit sur la planète naine où cela a été observé. « Cela pourrait alimenter une quelconque atmosphère dans cette région particulière de Cérès » a déclaré le chercheur, qui n’a pas manqué de rappeler les jets de vapeur d’eau qu’avait détectés un an et demi plus tôt le télescope spatial Herschel. C’est un argument de plus en faveur d’une présence de glace qui se sublime on reconnu plusieurs partisans de l’hypothèse du sel.

Quoi qu’il en soit, c’est la première fois qu’un tel phénomène est observé sur un corps de la ceinture d’astéroïdes. Après tout, avec au moins 25 % de sa masse composée d’eau, Cérès n’a pas le même profil que les corps rocheux de son voisinage. « Cérès est si grande par rapport à tous les autres astéroïdes qu’il est vraiment différent » a déclaré Andrew Rivkin, planétologue au JHUAPL. « Il est en quelque sorte l’avant dernière étape avant la planète. » Le 21 juillet, Christopher Russell en a profité pour préciser la taille du sphéroïde, légèrement plus petit qu’escompté : 940 km de diamètre (40 % de la taille de Pluton qui mesure désormais 2 370 km). Sa densité est donc supérieure de 4 %. Le directeur de la mission et son équipe ont également signalé que les saisons sont dans le sens inverse de ce qu’on croyait : « l’été est l’hiver et l’hiver est l’été » !

La montagne surnommée la Pyramide photographiée ici sur le limbe de Cérès, le 14 juin 2015 à 4 400 km de la surface. Le sommet s’élève à environ 5 km

En ce qui concerne les noms des principales formations à la surface de la planète naine qui porte le nom de la déesse romaine de l’agriculture, les scientifiques de la mission ont opté pour des divinités du monde entier liées à cette activité. L’Union astronomique internationale (UAI) en a d’ores et déjà approuvé une grande partie. La région la plus célèbre qui arbore le double point brillant est désormais désignée Occator, en référence au dieu romain du hersage. Quant à « Spot-1 », une autre mystérieuse tache brillante dans un petit cratère (30 km), il a été rebaptisé Haulani, en l’honneur de la déesse hawaïenne des plantes. Sa particularité est d’avoir une température inférieure à la plupart de son environnement. Parmi les grands cratères, nous avons Dantu, 120 km de diamètre et 5 km de profondeur, qui reprend le nom de la divinité ghanéenne du maïs, et Ezinu, de taille identique, qui lui a reçu le nom de la déesse sumérienne des grains. Deux fois plus vaste, citons le cratère Kerwan, nommé en l’honneur de l’esprit Hopi de la germination du maïs et Yalode, déesse africaine Dahomey adorée par les femmes lors des rituels de la récolte. « Les cratères d’impact Dantu et Ezinu sont extrêmement profonds alors que les plus grands bassins d’impact, Kerman et Yalode montrent une plus faible profondeur, indiquant une mobilité croissante de la glace avec la taille et l’âge cratère » souligne à leur propos Ralf Jaumann (German Aerospace Center, DLR), membre de l’équipe. Son collègue, Paul Schenk, géologue à la Lunar and Planetary Institute de Houston estime que « les cratères que nous découvrons sur Cérès, en terme de profondeur et de diamètre, sont très similaires à ceux que l’on voit sur Dione et Tethys, deux satellites glacés de Saturne qui ont à peu près la même taille et densité que Cérès. Leurs caractéristiques sont compatibles avec une croûte riche en glace. »

Après quelques petites manœuvres, l’orbiteur est descendu en spirale jusqu’à une altitude de 1 500 km, atteinte à la mi-août. Une troisième orbite dédiée à la cartographie vient donc de commencer. De nouvelles et précieuses images de ses reliefs avec une résolution inégalée sont très attendues. Il n’est qu’à feuilleter les clichés pris lors de la précédente campagne d’observation, à 3 900 km d’altitude, pour se représenter l’émerveillement qui attend les chercheurs. Les vues que l’on peut consulter sur le site officiel de Dawn sont à couper le souffle, on y découvre un monde grêlé de petits cratères et constellé de taches blanches en de multiples endroits. La surface de ce monde situé à seulement une quinzaine de minutes-lumière de la Terre nous apparait de plus en plus palpable. Comme pour Pluton (à 4 h 30 lumière), survolé par New Horizons, des montagnes — vraisemblablement de glace d’eau — ont surgi. En particulier celle surnommée la Pyramide, qui affiche 5 km d’altitude. Autant d’indices qui suggèrent une probable activité interne. Morceau par morceau, leur vrai visage (en mouvement) apparait.