Le cratère Occator de Cérès en fausse couleur montrant la composition de la surface via NASA/ JPL-Caltech/ UCLA/ MPS/ DLR/ IDA.
Le 1er janvier 1801, le prêtre, mathématicien et astronome italien Giuseppe Piazzi découvre le premier astéroïde, aujourd’hui appelé Cérès. Son orbite se situe dans la ceinture d’astéroïdes, entre les orbites de Mars et de Jupiter. De nos jours, Cérès n’est cependant plus classé comme un astéroïde. En 2006, l’Union astronomique internationale a décidé que Cérès était suffisamment grosse pour être désignée comme une planète naine. Cérès est devenue la toute première planète naine à être mise en orbite par un vaisseau spatial, de 2015 à 2018, lorsque la mission Dawn de la NASA a scruté Cérès et dévoilé certains de ses mystères.
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L’histoire de la découverte de Cérès remonte à l’astronome allemand Johannes Kepler et à Tycho Brahe, un noble danois et observateur invétéré du ciel nocturne, dans les années 1500. Lorsque Kepler a obtenu les données astronomiques de Tycho, il a cherché dans celles-ci l’explication du mouvement des planètes, en particulier le mouvement rétrograde de Mars. Ce travail a conduit Kepler à ce qui est l’une de ses découvertes les plus louées, ce que nous connaissons aujourd’hui comme les trois lois du mouvement planétaire de Kepler.
Cependant, l’analyse de Kepler l’a également amené à découvrir autre chose. Il a remarqué une zone vide inhabituellement grande entre les orbites des planètes Mars et Jupiter. Cet espace, combiné à sa prise de conscience de la régularité des orbites des planètes, a poussé Kepler à affirmer qu’il devait y avoir quelque chose dans cet espace. Il pensait qu’il pouvait s’agir d’une planète non découverte et a écrit de façon célèbre :
Entre Jupiter et Mars, je place une planète.
Kepler n’était pas le seul à remarquer cet étrange écart. Au début du XVIIIe siècle, Johann Titius, un astronome prussien, énonce une relation entre les distances orbitales des planètes par rapport au soleil, popularisée ensuite par l’astronome allemand Johann Bode, aujourd’hui appelée loi Titius-Bode. En bref … commencez par un 0, puis un 3, puis doublez chaque nombre suivant. Si vous faites cela, vous obtenez une série : 0, 3, 6, 12, 24, 48, etc. Ajoutez ensuite 4 et divisez par 10, et vous obtenez (plus ou moins) les distances en unités astronomiques (UA) des principales planètes de notre système solaire : 0,4, 0,7, 1,0, 1,6, 2,8, 5,2, et ainsi de suite. Mais remarquez que 2,8 UA. Elle correspond à la distance de l’espace entre Mars et Jupiter.
Mais, malgré tout, personne n’a beaucoup pensé à une éventuelle planète entre Mars et Jupiter jusqu’en 1781, lorsque William Herschel a découvert accidentellement une nouvelle planète – la première trouvée depuis que les humains ont commencé à regarder le ciel – que nous appelons maintenant Uranus. Sa distance par rapport au soleil était proche de celle prédite par Titius-Bode.
Et c’est ainsi que les recherches ont commencé ! À la fin du XVIIIe siècle, un groupe d’astronomes qui s’appelaient la Police céleste se chargea de découvrir ce qui se trouvait dans l’écart entre Mars et Jupiter.
Giuseppe Piazzi pointant du doigt Cérès. Image via io9.
Giuseppe Piazzi était censé être l’un des membres, mais avant de recevoir son invitation, il avait déjà découvert Cérès au début de 1801. Au début, il pensait que la petite tache qu’il voyait n’était qu’une faible étoile non incluse dans sa carte. Le lendemain, cependant, Piazzi constate qu’elle a bougé et qu’il ne s’agit donc pas d’une étoile. Une maladie et un temps défavorable ont empêché Piazzi d’observer sa nouvelle découverte pendant quelques nuits. Mais le 24 janvier 1801 – en suivant son mouvement devant les étoiles et en calculant ainsi sa distance – il était certain que l’objet était un membre de notre propre système solaire.
Il a été, bien sûr, salué comme la planète manquante ! Piazzi la nomma Cérès, du nom de la déesse romaine de l’agriculture, de la fertilité et des moissons. Bientôt, cependant, d’autres astronomes ont commencé à trouver des corps similaires à la distance approximative de Cérès par rapport au soleil. Le médecin et astronome allemand Heinrich Olbers a découvert l’astéroïde Pallas en 1802 et Vesta en 1807.
La loi Titius-Bode a été réfutée en 1846 avec la découverte de Neptune, dont la distance est beaucoup plus proche que celle prédite par cette loi. Aujourd’hui, les astronomes ne peuvent toujours pas expliquer pourquoi cette loi semblait fonctionner au début ; la plupart la considèrent comme une coïncidence.
Allons vite jusqu’en 2006. L’UAI désigne Pluton, Cérès et Éris comme des planètes naines. Un an plus tard, la NASA a lancé le vaisseau spatial Dawn, le tout premier vaisseau spatial ayant deux destinations à explorer : d’abord Vesta (qu’il a mis en orbite en 2011 et 2012), puis Cérès (qu’il a mis en orbite de 2015 à 2018).
Donc, Cérès a été « découverte » une deuxième fois, car une foule de données sur la planète naine ont afflué depuis Dawn. Nous avons appris que des matières organiques existent sur Cérès, comme celles trouvées près du cratère Emutet. Nous avons découvert des points lumineux de dépôts de sel, de l’eau dans les cratères ombragés et sous la surface, ainsi qu’un volcan qui pourrait être responsable d’une activité géologique récente. Vous pouvez en savoir plus sur les découvertes de Dawn sur la page dédiée à la mission de la NASA.
La sonde Dawn de la NASA a acquis cette image de la planète naine Cérès le 19 février 2015, à une distance de près de 29 000 miles (46 000 km). Image via NASA/ JPL-Caltech/ UCLA/ MPS/ DLR/ IDA.
Les taches lumineuses de Cérès depuis l’orbite la plus proche de Dawn en 2016, à seulement 240 miles (385 km) au-dessus de sa surface (plus bas que la station spatiale au-dessus de la Terre).
La ligne du bas : Cérès, le premier astéroïde à avoir été découvert, le 1er janvier 1801, est maintenant connu comme une planète naine et a révélé beaucoup de ses secrets à la sonde Dawn de la NASA.
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