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Une image de l’astéroïde Dimorphos capturée par la mission DART de la NASA quelques minutes avant l’impact en septembre dernier, révélant qu’il s’agissait d’un autre astéroïde « tas de décombres ». (crédit : NASA/JHUAPL) |
de Fred Jourdan et Nick Timms
lundi 30 janvier 2023
Une grande quantité de roches et d’autres matériaux se précipitent autour de notre système solaire sous forme d’astéroïdes et de comètes. Si l’un d’eux venait vers nous, pourrions-nous réussir à empêcher la collision entre un astéroïde et la Terre ?
Eh bien, peut-être. Mais il semble y avoir un type d’astéroïde qui pourrait être particulièrement difficile à détruire.
| Nous avons découvert que les astéroïdes en tas de décombres sont un type d’astéroïde extrêmement résistant et difficile à détruire par collision. |
Les astéroïdes sont des morceaux de débris rocheux dans l’espace, vestiges d’un passé plus violent dans notre système solaire. Les étudier peut révéler leurs propriétés physiques, des indices sur l’histoire ancienne du système solaire et les menaces que ces roches spatiales peuvent poser en impactant la Terre.
Dans notre nouvelle étude publiée la semaine dernière dans le Actes de l’Académie nationale des sciencesnous avons découvert que les astéroïdes en tas de décombres sont un type d’astéroïde extrêmement résistant et difficile à détruire par collision.
Deux principaux types d’astéroïdes
Principalement concentrés dans la ceinture d’astéroïdes, les astéroïdes peuvent être classés en deux types principaux.
Les monolithes – fabriqués à partir d’un bloc de roche solide – sont ce que les gens ont généralement à l’esprit lorsqu’ils pensent aux astéroïdes. On a prédit que des astéroïdes de type monolithique d’environ un kilomètre de diamètre auraient une durée de vie de quelques centaines de millions d’années seulement dans la ceinture d’astéroïdes. Ce n’est pas long du tout compte tenu de l’âge de notre système solaire.
Les autres types sont astéroïdes en tas de décombres. Celles-ci sont entièrement constituées de lots de fragments éjectés lors de la destruction totale ou partielle d’astéroïdes monolithiques préexistants.
Cependant, nous ne connaissons pas vraiment la durabilité, et donc la durée de vie potentielle, des astéroïdes en tas de décombres.
Tas de gravats sournois et abondants
En septembre 2022, La mission DART (Double Asteroid Redirection Test) de la NASA a percuté avec succès l’astéroïde Dimorphos. Le but de cette mission était de tester si nous pouvions dévier un astéroïde en l’impactant avec un petit vaisseau spatial, et ce fut un succès retentissant.
Comme d’autres missions récentes d’astéroïdes par le Agence japonaise d’exploration aérospatiale (JAXA) visiter des astéroïdes Itokawa et Ryuguet par la NASA à l’astéroïde Déterminerdes images en gros plan ont montré que Dimorphos est encore un autre astéroïde de tas de décombres.
Ces missions nous ont montré que les astéroïdes de tas de décombres ont une faible densité car ils sont poreux. De plus, ils sont abondants. En fait, ils sont très abondants, et comme ce sont les morceaux brisés d’astéroïdes monolithiques, ils sont relativement petits, et donc difficiles à repérer depuis la Terre.
Par conséquent, ces astéroïdes représentent une menace majeure pour la Terre et nous devons vraiment mieux les comprendre.
Apprendre de la poussière d’astéroïdes
En 2010, le vaisseau spatial Hayabusa conçu par la JAXA est revenu des 535 mètres de long, en forme de cacahuète astéroïde Itokawa. La sonde a apporté avec elle plus d’un millier de particules de roches, chacune plus petite qu’un grain de sable. Ce sont les tout premiers échantillons ramenés d’un astéroïde !
Il s’est alors avéré que les photos prises par le vaisseau spatial Hayabusa alors qu’il était encore en orbite autour d’Itokawa ont démontré pour la première fois l’existence d’astéroïdes en tas de décombres.
Les premiers résultats de l’équipe de la JAXA qui a analysé les échantillons renvoyés ont montré qu’Itokawa s’était formé après la destruction complète d’un astéroïde parent qui faisait au moins 20 kilomètres de large.
| Ainsi, Itokawa est comme un coussin spatial géant. |
Dans notre nouvelle étude, nous avons analysé plusieurs particules de poussière renvoyées par l’astéroïde Itokawa à l’aide de deux techniques : la première envoie un faisceau d’électrons sur la particule et détecte les électrons qui sont renvoyés. Il nous indique si un rocher a été choqué par un impact de météore.
Le deuxième s’appelle datation argon-argon et utilise un faisceau laser pour mesurer la quantité de désintégration radioactive qui s’est produite dans un cristal. Cela nous donne l’âge d’un tel impact de météore.
Des coussins spatiaux géants qui durent éternellement
Nos résultats ont établi que l’énorme impact qui a détruit l’astéroïde parent d’Itokawa et formé Itokawa s’est produit il y a plus de 4,2 milliards d’années, ce qui est presque aussi vieux que le système solaire lui-même.
Ce résultat était totalement inattendu. Cela signifie également qu’Itokawa a survécu presque un ordre de grandeur plus longtemps que ses homologues monolithes.
Un temps de survie aussi étonnamment long pour un astéroïde est attribué à sa nature absorbant les chocs. En raison d’être un tas de gravats, Itokawa est poreux à environ 40 %. En d’autres termes, près de la moitié de celui-ci est constitué de vides, de sorte que des collisions constantes écraseront simplement les espaces entre les rochers, au lieu de briser les rochers eux-mêmes.
Ainsi, Itokawa est comme un coussin spatial géant.
Ce résultat indique que les astéroïdes en tas de décombres sont beaucoup plus abondants dans la ceinture d’astéroïdes que nous ne le pensions autrefois. Une fois formés, ils semblent très difficiles à détruire.
Ces informations sont essentielles pour empêcher toute collision potentielle d’astéroïdes avec la Terre. Alors que la mission DART a réussi à déplacer l’orbite de l’astéroïde qu’elle visait, le transfert d’énergie cinétique entre un petit vaisseau spatial et un astéroïde en tas de décombres est très faible. Cela signifie qu’ils sont naturellement résistants à l’effondrement en cas d’impact.
Par conséquent, s’il y avait une menace imminente et imprévue pour la Terre sous la forme d’un astéroïde entrant, nous voudrions une approche plus agressive. Par exemple, nous devrons peut-être utiliser l’onde de choc d’une explosion nucléaire dans l’espace, car de grandes explosions pourraient transférer beaucoup plus d’énergie cinétique à un astéroïde de tas de décombres naturellement amorti, et ainsi le repousser.
Devrions-nous réellement tester une approche par onde de choc nucléaire, alors ? C’est une toute autre question.
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