Hygie

Hygie est le quatrième plus grand objet de la ceinture d'astéroïdes, et l'un des corps les plus fascinants pris entre deux catégories. Avec un rayon moyen d'environ 215 km — un diamètre d'environ 430 km —, c'est un monde sombre et riche en carbone orbitant dans les confins externes de la ceinture, à 3,142 UA du Soleil, sur un circuit qui prend environ 2 034 jours, soit environ 5,6 années terrestres, pour s'achever. Pendant 170 ans, ce ne fut qu'un grand astéroïde. Puis, en 2019, de nouvelles images nettes suggérèrent qu'elle pourrait être davantage.

Nommée d'après Hygie, la déesse grecque de la santé, et découverte en 1849, Hygie a passé la majeure partie de son histoire connue comme une faible tache pour les astronomes. Ce n'est qu'au cours de la dernière décennie que sa véritable forme s'est précisée — et avec elle, une proposition sérieuse selon laquelle ce modeste objet de la ceinture pourrait en réalité être la plus petite planète naine du Système solaire.

Découverte et dénomination

Hygie fut découverte le 12 avril 1849 par l'astronome italien Annibale de Gasparis, qui travaillait à l'Observatoire de Capodimonte à Naples. Ce fut le dixième astéroïde jamais identifié, et elle porte donc la désignation officielle 10 Hygie. Le nom — proposé par le directeur de l'observatoire, Ernesto Capocci — honore Hygie, fille d'Asclépios et personnification grecque de la santé et de la propreté, dont nous tirons aussi le mot « hygiène ».

Malgré sa taille, Hygie fut une découverte relativement tardive pour un corps aussi grand, car elle est exceptionnellement sombre. Elle ne réfléchit qu'environ 6 à 7 % de la lumière solaire qui l'atteint, si bien que même à son plus brillant — près de l'opposition, à environ la magnitude +10 — elle reste bien en deçà de la visibilité à l'œil nu et est facilement éclipsée par des astéroïdes bien plus petits mais plus réfléchissants.

Un monde sombre et riche en carbone

Hygie est le plus grand des astéroïdes de type C, ou carbonés — les corps primitifs, sombres comme du charbon, qui dominent la ceinture principale externe. La spectroscopie indique une surface de silicates argileux hydratés et ammoniaqués et de carbonates, avec des indices de glace d'eau, une composition étonnamment similaire à celle de la planète naine Cérès. Ce sont parmi les matériaux les moins altérés subsistant de la formation du Système solaire, ce qui fait de corps comme Hygie de précieuses capsules temporelles de l'époque où les planètes étaient encore en train de s'assembler.

Le corps porte une masse d'environ 8,7 × 10¹⁹ kg — quelques pour cent de toute la ceinture d'astéroïdes — mais elle reste bien trop petite pour avoir balayé sa zone orbitale des autres objets, ce qui explique précisément pourquoi, débat sur son statut de planète naine mis à part, elle est encore comptée parmi les astéroïdes.

Le dossier de 2019 pour le statut de planète naine

En octobre 2019, une équipe utilisant l'instrument SPHERE du Very Large Telescope de l'ESO au Chili publia des images qui résolurent le disque d'Hygie sur environ 95 % de sa surface. À la surprise générale, l'objet s'avéra presque parfaitement sphérique — proche de la forme qu'adopte un corps sous sa propre gravité, connue sous le nom d'équilibre hydrostatique.

Cela importe car la rondeur est le dernier des quatre critères que l'UAI utilise pour définir une planète naine. Hygie orbite déjà autour du Soleil, n'est pas une lune, et n'a pas dégagé son voisinage orbital ; si sa forme arrondie se confirme, elle satisferait aussi le dernier test. Avec un peu plus de 430 km de diamètre, elle détrônerait alors Cérès — plus de deux fois son diamètre — comme la plus petite planète naine connue. L'UAI n'a pas officialisé cette reclassification, si bien que pour l'instant, Hygie se présente comme la principale candidate plutôt que comme un membre confirmé.

Un passé brisé et réassemblé

La même étude du VLT offrit une explication frappante de cette forme ronde. Il y a environ deux milliards d'années, un projectile d'environ 75 à 150 km de large aurait percuté le corps parent d'Hygie et l'aurait complètement brisé. Les fragments seraient ensuite retombés ensemble sous leur gravité mutuelle, se réassemblant en le monde en forme de boule que nous voyons aujourd'hui — un processus qui effacerait naturellement l'unique cratère géant qu'un tel impact laisse habituellement derrière lui.

Conformément à ce scénario, les images de SPHERE ne révélèrent aucun bassin d'impact dominant, seulement deux cratères comparativement modestes. La collision dispersa aussi des débris qui subsistent sous forme de la famille d'Hygie : un essaim d'environ 7 000 astéroïdes sombres partageant des orbites et une composition similaires, le corps parent conservant encore l'écrasante majorité de la masse de la famille. On pense que peu d'événements de rupture et de réassemblage à si grande échelle se sont produits où que ce soit dans la ceinture au cours des derniers milliards d'années.

Comment observer Hygie

Hygie est une cible pour les observateurs amateurs patients plutôt qu'un spectacle occasionnel à l'œil nu. Près de l'opposition, elle s'éclaircit jusqu'à environ la magnitude +10,2, ce qui la met à la portée d'une lunette d'environ 100 mm (4 pouces) d'ouverture sous un ciel sombre. Même alors, elle n'apparaît que comme un faible point semblable à une étoile ; son véritable disque est hors de portée de l'équipement amateur et ne peut être résolu que par de grands instruments professionnels comme le VLT. Une carte du ciel détaillée ou une application de planétarium est essentiellement nécessaire pour la distinguer des étoiles d'arrière-plan et suivre sa lente dérive d'une nuit à l'autre.