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(10) Hygie

astéroïde de la ceinture d'astéroïdes
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(10) Hygie ou (10) Hygée est le quatrième plus gros astéroïde de la ceinture principale d'astéroïdes en volume et en masse. Se caractérisant par une forme relativement sphérique, c'est potentiellement une planète naine[6]. Il a un diamètre de 434 kilomètres, une masse estimée à 2,9 % de la masse totale de la ceinture et une densité d'environ 1 944 kilogrammes par mètre cube[7]. C'est le plus grand des astéroïdes de type C, qui sont dotés d'une surface carbonée.

(10) Hygie ou Hygée ou ⯚
(10) Hygiea[1]
Description de cette image, également commentée ci-après
Photo d'Hygie par SPHERE (VLT)
Caractéristiques orbitales
Époque (JJ 2453200,5)
Établi sur 2 840 observ. couvrant 59732 jours (U = 0)
Demi-grand axe (a) 469,345 × 106 km
(3,137 ua)
Périhélie (q) 413,378 × 106 km
(2,763 ua)
Aphélie (Q) 525,311 × 106 km
(3,511 ua)
Excentricité (e) 0,119
Période de révolution (Prév) 2 029,776 j
(5,56 a)
Vitesse orbitale moyenne (vorb) 16,76 km/s
Inclinaison (i) 3,842°
Longitude du nœud ascendant (Ω) 283,646°
Argument du périhélie (ω) 313,557°
Anomalie moyenne (M0) 273,788°
Catégorie famille d'Hygie
Caractéristiques physiques
Dimensions 407,1 km
Masse (m) 1,0 × 1020 kg[2]
Masse volumique (ρ) 2 760 kg/m3
Gravité équatoriale à la surface (g) 0,160 3 m/s2
Vitesse de libération (vlib) 0,255 4 km/s
Période de rotation (Prot) 1,151 0 j
(27,623 h)
Classification spectrale C[3]
Magnitude absolue (H) 5,43[4]
Albédo (A) 0,072
Température (T) ~158 K[5]

Découverte
Date
Découvert par Annibale De Gasparis
Nommé d'après Hygie (déesse grecque)
Désignation A900 GA

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Observation

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Malgré sa taille, Hygie paraît d'une luminosité très faible lorsqu'il est observé depuis la Terre. Cela est dû à sa surface sombre corrélée à sa distance au Soleil. Pour cette raison, de nombreux petits astéroïdes ont été observés bien avant sa découverte par Annibale De Gasparis, le . Dans la plupart des oppositions, Hygie montre une magnitude apparente de quatre unités supérieure à celle de Vesta, son observation nécessitant généralement un télescope d'au moins 100 millimètres d'ouverture. Cependant, lors d'une opposition à son périhélie, il peut être observé avec des jumelles 10x50.

Découverte et nom

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Le , à l'observatoire astronomique de Capodimonte, situé près de Naples en Italie, l'astronome Annibale De Gasparis[8], alors âgé de 29 ans, découvre Hygie, la première de ses neuf découvertes d'astéroïdes. Souhaitant le remercier pour ses encouragements, de Gasparis laissa au directeur de l'observatoire de Naples, Ernesto Capocci di Belmonte, le soin de nommer l'astéroïde. Capocci choisit de l'appeler Igea Borbonica (L'Hygie Bourbonne) en l'honneur de la famille régnante du royaume des Deux-Siciles où se situe la ville de Naples.

Trois années plus tard, en 1852, John Russell Hind écrit que l'« astéroïde est universellement appelé Hygie, l'appendice inutile Bourbonne étant tombé » (ainsi que le ia final en faveur d'un simple a)[9]. Le nom vient d'Hygie, la déesse grecque de la santé, fille d'Asclépios (Esculape pour les Romains)[10]. Le nom a été parfois mal orthographié Hygeia au XIXe siècle, par exemple dans les Monthly Notices of the Royal Astronomical Society[11].

Les premiers astéroïdes découverts possèdent un symbole astronomique et celui d'Hygie est   ou  .

Caractéristiques physiques

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Sur la base de preuves obtenues par analyse spectrale, la surface d'Hygie est considérée comme composée de matériaux primitifs carbonés semblables à ceux trouvés dans les météorites chondritiques carbonées. Des composés dérivés aqueux ont été détectés sur sa surface, ce qui pourrait indiquer la présence de glace d'eau par le passé, glace qui fut suffisamment chauffée pour fondre. La composition de la surface actuelle d'Hygie indiquerait que le corps primitif n'a pas fondu au cours de la première période de formation du système solaire[10], contrairement à d'autres grands planétésimaux comme Vesta.

Hygie est le membre principal et éponyme de la famille d'Hygie et contient la quasi-totalité de la masse (plus de 90 %) dans cette famille[12]. Il est le plus grand de la classe des astéroïdes de type C, connus pour leur aspect sombre, et qui sont dominants dans la partie extérieure de la ceinture d'astéroïdes - qui se trouvent au-delà de la lacune de Kirkwood à 2,82 UA. Hygie semble avoir une forme sensiblement sphéroïdale, avec un diamètre moyen de 444 ± 35 km et un rapport de demi-grand axe de 1,11. Cela est beaucoup plus que pour les autres objets figurant dans les « quatre grands », soit Pallas, Vesta et la planète naine Cérès. En plus d'être le plus petit des « quatre grands », Hygie, comme Cérès, a une densité relativement faible, valeur de densité qui la rapproche davantage des satellites glacés de Jupiter ou de Saturne que des planètes telluriques ou des astéroïdes rocheux. En , des observations de l'instrument SPHERE de l'Observatoire du Cerro Paranal démontre qu'Hygie est sphérique, que les cratères sont quasiment absents de sa surface, et que son aspect est extrêmement similaire à celui de Cérès[13]. Ces observations pourraient amener à reclasser Hygie en tant que planète naine, ce qui en ferait la plus petite planète naine du Système solaire[13].

Bien qu'il soit le corps céleste le plus grand de sa région, en raison de sa surface sombre et d'une distance au Soleil plus grande que la moyenne des astéroïdes de la ceinture, Hygie apparaît de très faible luminosité quand on l'observe depuis la Terre. En fait, il est le troisième corps céleste le plus sombre parmi les vingt-trois premiers astéroïdes découverts, seulement (13) Égérie et (17) Thétis ont des magnitudes moyennes à l'opposition inférieures[14]. Dans la plupart des oppositions, Hygie se caractérise par une magnitude d'environ +10,2[14], ce qui équivaut à une luminosité presque quatre magnitudes plus faible que Vesta (soit une luminosité 30 fois moindre), et son observation nécessite un télescope d'au moins 100mm (4 po)[15]. Cependant, lors de son opposition périhélique, la magnitude apparente d'Hygie peut atteindre +9,1 et le corps peut dont être observé avec des jumelles 10x50, à la différence des deux plus gros astéroïdes qui lui succèdent dans la ceinture d'astéroïdes, à savoir (704) Interamnia et (511) Davida, pour lesquels les jumelles ne permettent pas leur observation.

Au moins 5 occultations stellaires ont été suivies pour Hygie par les astronomes basés sur Terre[16], mais toutes effectuées par trop peu d'observateurs indépendants pour qu'on en sache davantage sur sa forme. Le télescope spatial Hubble a pu déterminer les caractéristiques métriques de l'astéroïde, qui est sphéroïdal, et a exclu la présence de compagnon en orbite de plus de 16 kilomètres environ (9,9 mi) de diamètre[17].

Orbite et rotation

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En général, on considère que les propriétés d'Hygie sont les plus mal connues des « quatre grands » objets de la ceinture d'astéroïdes. Son orbite est beaucoup plus proche du plan de l'écliptique que ne le sont celles de Cérès, Pallas ou Interamnia[10], mais elle est moins circulaire que celles de Cérès ou Vesta, avec une excentricité d'environ 12 %. Son périhélie se caractérise par une longitude assez similaire à celles de Vesta et Cérès, bien que ses nœuds ascendant et descendant soient opposés aux nœuds respectifs de ces objets. Bien que son périhélie soit extrêmement proche de ceux de Cérès et Pallas, une collision entre Hygie et ses grands compagnons reste impossible, car à cette distance, ils se placent toujours à des bords opposés de l'écliptique. En 2056, Hygie passera à 0.025 UA de Cérès, puis en 2063, à 0.020 UA de Pallas[18]. À l'aphélie Hygie se place à l'extrême bordure de la ceinture d'astéroïdes, soit au périhélie moyen des astéroïdes du groupe de Hilda, qui sont en résonance 3:2 avec la planète Jupiter[19]. Hygie est utilisé par le Centre des planètes mineures pour calculer les perturbations de ces corps[20].

Hygie est un corps en rotation anormalement lent, il met 27 heures et 37 minutes pour effectuer une rotation complète, alors que 6 à 12 heures sont plus typiques des grands astéroïdes[3]. Son sens de rotation n'est pas connu de façon certaine à l'heure actuelle (2016), en raison d'une double ambiguïté dans les données de ses courbes de lumière, ambiguïté qui est amplifiée par sa longue période de rotation. De ce fait une seule nuit d'observation au télescope ne permet d'observer qu'une fraction de sa rotation complète. On pense cependant que sa rotation est rétrograde[10]. Les courbes de lumière indiquent que les points de pôles d'Hygie ont pour coordonnées écliptiques (β, λ) = (30°, 115°) ou (30°, 300°) avec une incertitude de 10°[21]. Cela donne une inclinaison axiale d'environ 60° dans les deux cas.

Galerie

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  • Caractéristiques d'Hygie
  •  
    Tailles des 10 premiers astéroïdes découverts comparées à la Lune de la Terre. Hygie est le plus à droite.
  •  
    Le projet de proposition de la définition de planète de 2006 de l'UAI répertorie Hygie comme une planète candidate[22].
  •  
    Une représentation animée du mouvement orbital d'Hygie par rapport à Jupiter; ce dernier (cercle pourpre en haut à droite) demeure presque stationnaire.
  •  
    Orbite animée d'Hygie par rapport aux orbites des planètes terrestres et de Jupiter.

Références

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  1. ↑ (en) Lutz D. Schmadel, Dictionary of Minor Planet Names – (10) Hygiea, Springer Berlin Heidelberg, (ISBN 978-3-540-29925-7, lire en ligne), p. 16
  2. ↑ (en) Jim Baer, « Recent Asteroid Mass Determinations », Personal Website, (consulté le )
  3. ↑ a et b (en) « JPL Small-Body Database Browser: 10 Hygiea », Jet Propulsion Laboratory (consulté le )
  4. ↑ (en) « AstDys (10) Hygiea Ephemerides », Department of Mathematics, University of Pisa, Italy (consulté le )
  5. ↑ (en) L.F. Lim, T McConnochie, J Belliii et T Hayward, « Thermal infrared (8–13 µm) spectra of 29 asteroids: the Cornell Mid-Infrared Asteroid Spectroscopy (MIDAS) Survey », Icarus, vol. 173, no 2,‎ , p. 385 (DOI 10.1016/j.icarus.2004.08.005, Bibcode 2005Icar..173..385L)
  6. ↑ eso.org, « Un télescope de l’ESO révèle l’existence de ce qui pourrait bien être la plus petite planète naine du Système Solaire », sur www.eso.org
  7. ↑ https://www.eso.org/public/archives/releases/sciencepapers/eso1918/eso1918a.pdf
  8. ↑ (en) A. O. Leuschner, « Comparison of Theory with Observation for the Minor planets 10 Hygiea and 175 Andromache with Respect to Perturbations by Jupiter », National Academy of Sciences, vol. 8, no 7,‎ , p. 170–173 (PMID 16586868, PMCID 1085085, DOI 10.1073/pnas.8.7.170, Bibcode 1922PNAS....8..170L)
  9. ↑ (en) John Russell Hind, The Solar System: Descriptive Treatise Upon the Sun, Moon, and Planets, Including an Account of All the Recent Discoveries, G. P. Putnam, , p. 126
  10. ↑ a b c et d (en) Barucci, M, « 10 Hygiea: ISO Infrared Observations », Icarus, vol. 156, no 1,‎ , p. 202 (DOI 10.1006/icar.2001.6775, Bibcode 2002Icar..156..202B)
  11. ↑ (en) Hartnup, J., « Observations of Hygiea », Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, vol. 10,‎ , p. 162 (DOI 10.1093/mnras/10.8.162b, Bibcode 1850MNRAS..10..162H)
  12. ↑ "Mass of 10 Hygiea" 0.445 / "Mass of Mbelt" 15 = 0.0296
  13. ↑ a et b Joël Ignasse, « VIDEO. L'astéroïde Hygie pourrait devenir la plus petite planète naine du système solaire », sur sciencesetavenir.fr, Sciences et Avenir, (consulté le )
  14. ↑ a et b (en) Moh'd Odeh, « The Brightest Asteroids », The Jordanian Astronomical Society,‎ (lire en ligne [archive], consulté le )
  15. ↑ (en) « What Can I See Through My Scope? » [archive du ], Ballauer Observatory, (consulté le )
  16. ↑ (en) James L. Hilton, « Asteroid Masses and Densities » [archive du ] [PDF], U.S. Naval Observatory, Lunar and Planetar Institute (consulté le )
  17. ↑ (en) A. Storrs, « Imaging Observations of Asteroids with Hubble Space Telescope », Icarus, vol. 137, no 2,‎ , p. 260 (DOI 10.1006/icar.1999.6047, Bibcode 1999Icar..137..260S)
  18. ↑ (en) « JPL Close-Approach Data: 10 Hygiea », (consulté le )
  19. ↑ (en) L’vov V.N., Smekhacheva R.I., Smirnov S.S. et Tsekmejster S.D., « Some Peculiarities in the Hildas' Motion » [PDF], Central (Pulkovo) Astronomical Observatory of Russian Academy of Sciences (consulté le )
  20. ↑ (en) « Perturbing Bodies », Centre des planètes mineures (consulté le )
  21. ↑ (en) M. Kaasalainen, « Models of Twenty Asteroids from Photometric Data », Icarus, vol. 159, no 2,‎ , p. 369 (DOI 10.1006/icar.2002.6907, Bibcode 2002Icar..159..369K, lire en ligne [PDF], consulté le )
  22. ↑ (en) O. Gingerich, « The Path to Defining Planets » [archive du ] [PDF], Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics and IAU EC Planet Definition Committee chair, (consulté le )

Voir aussi

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Articles connexes

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Liens externes

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