Pallas

Pallas est le troisième plus grand objet de la ceinture d'astéroïdes et l'un des grands corps les plus étranges qu'elle contienne. D'environ 512 km de diamètre — une fraction de la taille de la Lune, dont le diamètre est environ sept fois plus grand —, elle détient un peu plus d'un cinquième de la masse de la planète naine Cérès, et pourtant elle ne s'est jamais arrondie en une sphère nette. C'est au contraire un monde meurtri et bosselé, presque couché sur le côté, suivant une orbite si fortement inclinée qu'elle passe une grande partie de son année loin au-dessus ou en dessous du plan encombré où la plupart des astéroïdes tournent autour du Soleil.

Découverte en 1802, seulement le deuxième astéroïde jamais trouvé, Pallas était une planète aux yeux de son découvreur et resta une anomalie pendant les deux siècles suivants. Ce n'est que récemment, avec des images assez nettes pour résoudre sa surface, que les astronomes ont commencé à expliquer pourquoi elle a cet aspect — piquetée, cabossée, et, selon une description mémorable, criblée de creux comme une balle de golf.

Découverte par un médecin en quête d'une planète perdue

Pallas fut découverte le 28 mars 1802 par Heinrich Wilhelm Olbers, un médecin allemand qui observait le ciel depuis son domicile à Brême. Il explorait la région où Cérès était apparue l'année précédente, et tomba à la place sur un second point de lumière en mouvement. Ce ne fut que le deuxième astéroïde jamais identifié, et il fut un temps compté parmi les planètes.

Olbers la nomma d'après Pallas Athéna, la déesse grecque de la sagesse — à propos, puisque tant de traits de Pallas se lisent comme un défi. La découverte de deux corps de taille notable partageant des orbites similaires amena Olbers à proposer qu'ils étaient les fragments d'une planète brisée, une idée qui a semé l'étude moderne de la ceinture d'astéroïdes, même si l'on comprend aujourd'hui la ceinture comme de la matière qui ne s'est jamais agrégée en une planète.

Une orbite fortement inclinée et excentrique

Pallas tourne autour du Soleil une fois tous les 4,6 ans, à une distance moyenne d'environ 2,77 unités astronomiques, la plaçant au milieu de la ceinture principale, près de Cérès. Ce qui distingue sa trajectoire, c'est sa forte inclinaison : l'orbite de Pallas est inclinée d'environ 34,8° par rapport au plan du Système solaire — bien plus que presque tout autre grand astéroïde —, et elle est notablement étirée, avec une excentricité proche de 0,23, comparable à celle de Pluton.

Cette géométrie fait de Pallas une cible difficile. Comme elle monte si haut au-dessus et plonge si loin en dessous du plan principal de la ceinture, faire correspondre une sonde à son mouvement exige bien plus de carburant qu'une visite à un corps sur une orbite plus plate et plus ronde. C'est un grand astéroïde qu'aucune sonde n'a, à ce jour, jamais atteint.

L'astéroïde balle de golf

En 2020, une équipe dirigée par Michaël Marsset et Pierre Vernazza utilisa l'instrument SPHERE du Very Large Telescope de l'Observatoire européen austral au Chili pour capturer les images les plus nettes de Pallas jamais obtenues. La surface qu'elle révéla était extraordinairement meurtrie : au moins 36 cratères de plus de 30 km de large, dispersés si densément que les chercheurs la comparèrent à une balle de golf. Un gigantesque bassin d'impact d'environ 400 km de diamètre balafre la surface près de l'équateur, et une tache curieusement brillante — peut-être un dépôt de sel — se démarque dans l'hémisphère sud.

Le coupable probable est l'orbite même de Pallas. Traversant la ceinture selon un angle aigu, elle percute d'autres astéroïdes à des vitesses plus élevées et deux à trois fois plus souvent que des géantes à l'orbite plus plate comme Cérès et Vesta. Des milliards d'années de ces collisions violentes et à haute énergie ont laissé Pallas plus fortement cratérisée que l'une ou l'autre de ses voisines plus grandes.

Un monde primitif altéré par l'eau

Pallas est un corps sombre et riche en carbone — un astéroïde de type B à faible réflectivité, ce qui signifie qu'elle ne renvoie qu'une petite fraction de la lumière solaire qui l'atteint. Sa composition semble étroitement liée à une rare classe de météorites, les chondrites carbonées CR typifiées par la chute de Renazzo, qui préservent certaines des matières les plus anciennes et les moins transformées du Système solaire.

Fait crucial, cette matière montre des signes d'avoir été altérée par de l'eau liquide tôt dans son histoire, lorsque la chaleur de la désintégration radioactive aurait pu entraîner une chimie entre roche et glace à l'intérieur du jeune corps. Étudier Pallas est donc une façon de lire un chapitre de l'enfance du Système solaire, avant que les planètes n'aient fini de se former.

Sa propre famille de fragments

Pallas ne voyage pas seule. Les impacts à haute vitesse qu'elle a subis en ont arraché des essaims de débris, et un amas de plus petits astéroïdes sur des orbites similairement inclinées forme aujourd'hui la famille collisionnelle de Pallas — les épaves de chocs qui ont creusé des cratères tout en laissant intacte la majeure partie de Pallas. Ces fragments partagent la composition sombre et carbonée de leur parente, faisant de cette famille un laboratoire naturel pour retracer comment un corps unique se fragmente à l'échelle cosmique.

Observer Pallas

Pallas est bien à la portée d'une lunette modeste ou même de jumelles. Près de l'opposition, lorsque la Terre passe entre elle et le Soleil, elle brille typiquement à environ la magnitude 8, s'éclaircissant jusqu'à environ la magnitude 6,5 lors de ses oppositions les plus favorables, proches du périhélie — tout juste à la limite de la visibilité à l'œil nu, mais une cible confortable aux jumelles depuis un site sombre si l'on sait exactement où regarder. À l'oculaire, elle apparaît comme un faible point semblable à une étoile plutôt qu'un disque, le plaisir réside donc dans la traque : identifiez un champ d'étoiles voisin, esquissez-le ou photographiez-le, puis revenez une nuit ou deux plus tard pour observer le point qui a bougé. Cette lente dérive contre les étoiles fixes est le même mouvement révélateur qui trahit Pallas devant Olbers il y a plus de deux siècles.