Le télescope spatial James Webb (JWST) révolutionne notre compréhension des objets trans-neptuniens (TNOs), vestiges glacés de la formation planétaire. Dans le cadre du projet DiSCo-TNOs, les chercheurs ont utilisé les données infrarouges de JWST pour identifier deux groupes distincts parmi les TNOs spectroscopiquement rouges, supposés riches en composés organiques. La principale différence entre ces groupes réside dans la présence de glaces en surface, notamment de méthanol (CH₃OH).
La glace de méthanol se forme sur les grains de poussière dans les nuages interstellaires froids et joue un rôle clé dans la chimie prébiotique. Dans le Système solaire, elle a été détectée dans les comètes et sur certains corps glacés, dont Arrokoth, un petit TNO visité par la sonde New Horizons de la NASA. Sa présence est débattue : est-elle un vestige primordial ou le résultat d’une évolution ultérieure ?
Les observations de JWST montrent que le premier groupe de TNOs, nommé Cliff1, présente de fortes signatures spectrales de méthanol, d’eau (H₂O), de dioxyde de carbone (CO₂), de monoxyde de carbone (CO) et de composés organiques complexes. Cela suggère qu’ils se sont formés au niveau ou au-delà de la ligne de glace du méthanol dans le disque protoplanétaire, offrant un rare aperçu de la chimie primitive du disque. Au fil du temps, l’irradiation cosmique a probablement modifié leurs surfaces, appauvrissant progressivement le méthanol en surface et créant une structure stratifiée où sa concentration augmente en profondeur.
Le deuxième groupe, Cliff2, présente des bandes spectrales plus faibles que Cliff1, ce qui indique un chemin évolutif différent. Parmi eux, les TNOs dynamiquement « froids », formés et restés dans le disque le plus externe, se démarquent en tant que population distincte.
La découverte de ces sous-groupes spectraux révèle que tous les TNOs ne se sont pas formés à partir des mêmes ingrédients moléculaires. Leur composition reflète à la fois leur héritage (leur origine et les conditions de leur formation) et leur évolution (les processus qui les ont façonnés au fil du temps). Ces résultats constituent également une référence clé pour interpréter les observations JWST d’autres corps, tels que les Trojans de Neptune, les Centaures et les astéroïdes, ainsi que pour les futures missions explorant les confins du Système solaire.
leur redistribution par les migrations planétaires. Les Cliff1
sont riches en glaces. Cliff2 inclut les TNOs dynamiquement f
roids, restés largement préservés de la migration de Neptune.
Crédit : Sasha Cryan, IAS, CNRS, Université Paris-Saclay.
Contacts à l’IAS :
- Rosario Brunetto, CNRS, IAS / OSUPS rosario.brunetto @ universite-paris-saclay.fr
- Sasha Cryan, Université Paris-Saclay, IAS / OSUPS sasha.cryan @ universite-paris-saclay.fr
Lien vers la publication en ligne (Brunetto et al., 2025, ApJL) : https://doi.org/10.3847/2041-8213/adb977
