Certaines parties des anneaux de Neptune montrent des concentrations de matière, formant des anneaux incomplets également appelés arcs. L’un de ces arcs fut découvert en 1984 via la technique des occultations stellaire, par des équipes de l’Observatoire de Paris et de l’université de Tucson aux Etats-Unis. Cette détection permit de préparer le survol de la planète Neptune par la mission NASA Voyager 2 en 1989.
Les caméras de la sonde révélèrent ainsi un anneau ténu, appelé Adams, dans lequel orbitaient quatre arcs denses, dénommés Courage, Liberté, Égalité et Fraternité.
Les observations se sont poursuivies depuis la Terre, soit via l’optique adaptative au sol, soit depuis l’espace avec le télescope Hubble.
Elles ont montré les disparitions de l’arc de tête Courage , puis de Liberté à partir des années 2000.
Des données plus récentes ont été obtenues avec le télescope Keck II, un instrument de 10 mètres de diamètre installé sur le Mauna Kea à Hawaï. Ces images ont été obtenues dans la bande H (1,6 micromètres) et Kp (2,12 micromètres) les 7 et 8 octobre 2021.
Elles confirment la disparition de Courage et de Liberté, et montrent un affaiblissement de l’arc Egalité et la présence inchangée de l’arc Fraternité. Elles montrent également l’apparition d’une nouvelle structure, qui s’étend maintenant à l’arrière de Fraternité sur une vingtaine de degrés en longitude.
La présence de ce matériau a été confirmée le 12 juillet 2022 sur des images obtenues avec la caméra NIRCam du télescope spatial James Webb dans les longueurs d’onde 1,4 et 2,1 micromètres. Elles montrent que la structure de 2021 s’est condensée en un nouvel arc qui suit maintenant l’arc Fraternité d’environ 8 degrés.
Ce nouvel arc a été baptisé Sincérité, une dénomination approuvée par le groupe de travail de l’UAI sur la nomenclature des systèmes planétaires en juin 2024.
Ces observations mettent en lumière une dynamique active des arcs de Neptune qui se déroule sur plusieurs décennies. Cette activité pourrait découler de problèmes de mécanique céleste associés à des résonances avec une ou plusieurs lunes de Neptune.
Il se pourrait que l’on observe la migration graduelle de matière des arcs de tête, qui disparaissent au profit des arcs situés à l’arrière, avec la formation de nouveaux arcs.
A terme, ces densifications successives de matière pourraient être une route vers la formation des satellites en des endroit précis de l’anneau Adams.
L’équipe internationale qui a fait ces découvertes est composée de D. Souami, Laboratoire d’instrumentation et de recherche en astrophysique (LIRA), CNRS, Observatoire de Paris ; I. de Pater, Université de Californie, Berkeley ; S. Renner, Laboratoire Temps Espace (LTE), Observatoire de Paris, et Université de Lille ; M. M. Hedman, Université de l’Idaho ; B. Sicardy, LTE, Observatoire de Paris ; et M. R. Showalter, Institut SETI.
