Hauméa

Haumea est l'un des plus étranges grands mondes du Système solaire : une planète naine de la ceinture de Kuiper, au-delà de Neptune, dont la rotation est si rapide qu'elle n'est plus ronde. Au lieu d'une sphère, c'est un ellipsoïde triaxial étiré — à peu près en forme de ballon de rugby ou de football américain —, mesurant environ 2 100 km le long de son axe le plus long, mais seulement environ la moitié de cela du haut vers le bas. Son rayon moyen d'environ 780 km en fait l'un des plus grands corps au-delà de Neptune, mais son trait le plus caractéristique est son mouvement plutôt que sa taille.

Haumea achève une rotation complète en moins de quatre heures, plus vite que tout autre grand corps connu du Système solaire. Cette rotation fulgurante, un passé de collision ayant dispersé toute une famille de fragments glacés à travers le Système solaire externe, deux petites lunes, et un mince anneau, font de Haumea une véritable curiosité — une planète naine qui se comporte moins comme un rocher gelé et tranquille que comme les séquelles d'une collision cosmique.

Un monde transformé en œuf par sa rotation

La plupart des grands corps du Système solaire sont façonnés en sphères par leur propre gravité. Haumea en est l'exception frappante. Elle tourne sur son axe environ une fois toutes les 3,9 heures — une journée plus courte qu'un simple poste de travail sur Terre —, et cette rotation rapide projette son équateur vers l'extérieur, étirant tout le corps en une forme allongée. Les mesures issues d'occultations stellaires, où Haumea passe devant une étoile lointaine et bloque brièvement sa lumière, donnent des dimensions d'environ 2 100 km sur 1 700 km sur 1 000 km le long de ses trois axes.

On pense qu'il s'agit d'une forme d'équilibre : Haumea tourne si vite que sa forme en œuf est le point d'équilibre entre la gravité qui tente de l'arrondir et les effets centrifuges qui tentent de la déchirer. Sa densité relativement élevée, proche de celle de la roche solide, suggère un intérieur rocheux enveloppé d'une coquille glacée brillante, plutôt qu'un corps entièrement fait de glace.

Des cousins nés d'une collision

La rotation rapide de Haumea est presque certainement une cicatrice de son passé. Les astronomes pensent qu'il y a au moins un milliard d'années, Haumea subit un impact massif qui arracha une grande partie de son manteau glacé, la mit en rotation, et projeta des débris dans l'espace environnant. Ces fragments constituent la famille collisionnelle de Haumea — la seule famille de ce type identifiée à ce jour dans la ceinture de Kuiper.

Les membres de cette famille partagent la signature révélatrice de Haumea : des surfaces recouvertes de glace d'eau cristalline presque pure, inhabituellement brillantes et d'un blanc bleuté comparées à la teinte rougeâtre de la plupart des objets lointains. Les fragments les plus grands, tels que 2002 TX300, mesurent quelques centaines de kilomètres. La propre surface de Haumea est composée de 66 à 80 % de glace d'eau cristalline, et une tache plus sombre et plus rouge repérée en 2009 évoque une région plus riche en minéraux et en composés carbonés.

Deux lunes et un anneau

Haumea est orbitée par deux petites lunes, toutes deux découvertes en 2005 et nommées — comme la planète naine elle-même — d'après la mythologie hawaïenne. Hiʻiaka, la plus externe et la plus grande, mesure environ 310 km de diamètre et fait le tour de Haumea tous les 49 jours. Namaka, la lune interne, est plus petite, environ 150 km, et boucle une orbite excentrique de 18 jours nettement perturbée et déformée par sa grande sœur. Toutes deux portent le nom de filles de la déesse Haumea.

En 2017, des astronomes observant Haumea passer devant une étoile d'arrière-plan découvrirent quelque chose que personne n'avait jamais vu sur un corps aussi lointain : un anneau. Cet anneau se trouve à environ 2 287 km du centre de Haumea, mesure environ 70 km de large, et orbite en résonance 3:1 avec la rotation de la planète naine — les particules de l'anneau bouclent un tour pour trois rotations de Haumea. Ce fut le premier système d'anneaux jamais découvert autour d'un objet transneptunien, et il bouleversa l'idée reçue selon laquelle les anneaux n'appartiennent qu'aux planètes géantes.

Une orbite lointaine et inclinée

Haumea tourne autour du Soleil à une distance moyenne d'environ 43 unités astronomiques — quelque 43 fois la distance de la Terre au Soleil —, au cœur de la ceinture de Kuiper. Une seule orbite prend environ 283 années terrestres, si bien que Haumea n'a même pas achevé un tour depuis que des télescopes assez puissants pour la découvrir existent. La lumière solaire, qui atteint la Terre en environ huit minutes, met environ six heures pour parvenir jusqu'à Haumea.

Son orbite est à la fois excentrique et fortement inclinée, à environ 28 degrés par rapport au plan des planètes, la conduisant d'environ 35 UA à son point le plus proche à plus de 51 UA à son point le plus éloigné. Là-bas, les températures ne dépassent guère 50 kelvins — environ 220 degrés sous zéro Celsius —, assez froid pour maintenir sa glace d'eau aussi dure que la roche.

Une découverte contestée

La découverte de Haumea est l'un des épisodes les plus controversés de l'astronomie moderne. Une équipe dirigée par Mike Brown à Caltech l'identifia sur des images en décembre 2004 et lui donna le surnom informel de « Santa ». Avant qu'elle ne publie, une équipe espagnole dirigée par José Luis Ortiz à l'Observatoire de la Sierra Nevada annonça l'objet en juillet 2005, l'ayant trouvé dans d'anciennes images de précouverture de 2003. La controverse s'approfondit lorsqu'il apparut qu'un ordinateur de l'institution du groupe espagnol avait accédé aux journaux d'observation du télescope de Brown peu avant leur annonce.

L'Union astronomique internationale régla l'affaire par un compromis : elle attribua à l'Observatoire de la Sierra Nevada le crédit du lieu de découverte, mais adopta le nom proposé par l'équipe de Caltech, Haumea, d'après la déesse hawaïenne de l'accouchement et de la fertilité. Haumea fut officiellement reconnue comme planète naine le 17 septembre 2008 — la cinquième à recevoir cette désignation, et l'une des rares à porter aussi des lunes.

Observer Haumea

Haumea est bien au-delà de la visibilité à l'œil nu. Avec une magnitude d'environ 17, elle est environ un million de fois plus faible que les étoiles les plus ténues qu'une personne peut voir sans aide, si bien que l'apercevoir exige une grande lunette d'amateur, un ciel sombre, des coordonnées précises issues d'une éphéméride, et un cheminement patient d'étoile en étoile pour capter un faible point de lumière se déplaçant lentement — ces dernières années, elle a traversé la constellation du Bouvier. Aucune sonde ne l'a jamais visitée ; tout ce que nous savons provient de télescopes sur ou près de la Terre, en particulier les occultations stellaires qui ont révélé sa forme et son anneau. Une mission dédiée à Haumea a été proposée mais n'a pas encore été lancée, laissant cet œuf en rotation parmi les grands mondes les moins explorés du Système solaire.