HAUMEA CACHE UN CŒUR DE ROCHE

Au-delà de Neptune gravitent quelques planètes naines glacées longtemps considérées comme des mondes froids et morts. L’exploration a montré que certaines sont actives, et soulevé une question fascinante : pourraient-elles cacher — ou avoir caché — des océans d’eau liquide sous leur glace ? Pour y répondre, il faut voir à l’intérieur, et les mesures directes de leurs entrailles sont très rares.

Haumea est l’originale de la famille. Elle tourne sur elle-même en environ 3,9 heures, si vite que sa forme s’est étirée en un ellipsoïde allongé. Sa surface est presque de la glace d’eau pure. Elle possède un anneau, une famille de fragments issus d’une ancienne collision, et deux lunes, Hi’iaka et Namaka. C’est donc la meilleure candidate pour peser ce qu’elle renferme.

Lire l’intérieur grâce aux lunes

Un corps qui tourne est aplati, et cet aplatissement apparaît dans sa gravité sous la forme d’un terme appelé J₂. J₂ fait lentement pivoter (précesser) les orbites des lunes. Sa valeur dépend de la répartition de la masse à l’intérieur :

J₂ M R² = C − ½ (B + A)

où A, B et C sont les moments d’inertie du corps. Comparez le J₂ mesuré grâce aux lunes avec la forme extérieure, mesurée quand Haumea passe devant des étoiles, et vous saurez si la masse est répartie uniformément ou concentrée au centre.

Benjamin Proudfoot, de l’université de Floride centrale, et ses collègues ont combiné environ vingt ans d’images Hubble de Hi’iaka et Namaka — dont trois nouvelles observations en 2026 — avec une occultation d’étoile de 2025 qui a saisi à la fois Haumea et Namaka. Ils ont ajusté un modèle dynamique à 18 paramètres libres. Vérification : le plan orbital qu’ils obtiennent coïncide avec celui de l’anneau de Haumea, mesuré indépendamment.

Trop peu aplatie pour un monde uniforme

L’ajustement donne à Haumea une masse d’environ 3,9 × 10²¹ kg et, pour la première fois avec précision, J₂ = 0,143 (± 0,025). Une Haumea uniforme de même forme aurait un J₂ compris entre environ 0,22 et 0,26. En prenant ensemble la forme, la masse et la rotation, le modèle uniforme est rejeté à plus de 3 sigma.

Haumea est donc différenciée : un cœur dense et rocheux sous un manteau riche en glace. Les auteurs y voient la première confirmation dynamique concluante de la différenciation d’un grand objet transneptunien.

Tous les modèles à deux couches qui reproduisent à la fois la forme et J₂ ont un cœur d’une densité comprise entre 2 500 et 3 500 kg par mètre cube. Un exemple : un cœur d’environ 800 sur 690 sur 450 kilomètres, dans un corps d’environ 1 000 sur 840 sur 525 kilomètres. Beaucoup d’autres modèles conviennent aussi.

Un passé humide

Cette densité correspond à de la roche hydratée — une roche transformée par l’eau. Ces réactions ne se produisent qu’au-dessus d’environ 273 kelvins : une grande quantité d’eau a donc forcément été liquide, à un moment, à l’intérieur de Haumea, peut-être sous la forme d’un océan souterrain. Les modèles thermiques cités par les auteurs suggèrent que cet océan n’a pas pu survivre jusqu’à aujourd’hui ; ils jugent la question à creuser. Le cœur, lui, serait encore chaud aujourd’hui, au-dessus de 700 K.

Une énigme demeure. Makemake, de taille comparable à Haumea, et Eris montrent en surface du méthane qui pourrait provenir de cette chimie entre roche et eau. Haumea, aucun. Parmi les explications discutées : un mince voile de glace venu de lunes détruites qui la recouvrirait, ou un méthane qui n’a jamais atteint la surface.

Les données laissent aussi entrevoir, sans le prouver, que la forme de Haumea pourrait être « fossile », figée quand elle tournait plus vite. De meilleures occultations — une campagne visait mai 2026 — et un suivi prolongé des lunes devraient trancher. En attendant, l’équipe tire une leçon plus audacieuse : la plupart des mondes de plus de 1 000 kilomètres au-delà de Neptune ont probablement fondu de l’intérieur et abrité, eux aussi, des liquides.