L’astéroïde Didymos crache des pierres dans l’espace.
L’automne dernier, lorsque la mission DART de la NASA a percuté la lune Dimorphos de Didymos dans une tentative spectaculaire (et réussie) de modifier l’orbite de l’objet, DART a jeté un coup d’œil rapide au système Didymos avant que la sonde ne soit délibérément réduite en pièces.
En plus de démontrer la capacité d’empêcher de futures frappes d’astéroïdes sur Terre, DART a également recueilli de nouvelles informations sur la dynamique de la paire d’astéroïdes. Les données recueillies suggèrent que Didymos jette activement des matériaux dans l’espace, et il y a probablement des millions d’autres petits astéroïdes qui font de même à travers le système solaire, tout le temps.
L’image populaire d’un astéroïde comme un bloc de roche solide et immuable s’est évaporée ces dernières années, à mesure que nous en apprenons davantage sur ces objets. Alors que certains astéroïdes correspondent à cette classification, tout comme beaucoup ne le font pas. Les astéroïdes sont les détritus laissés par la formation du système solaire, et beaucoup d’entre eux ne sont guère plus que des tas de gravats lâches, faiblement maintenus ensemble par la gravité.
L’astéroïde Bennu, qui a été visité par la mission OSIRIS-REx de la NASA en 2020, en est un excellent exemple. Quand OSIRIS-REx s’est posé pour prélever un échantillon, il s’est enfoncé de près de deux mètres dans la surface meuble comme un enfant dans une piscine à balles. Le vaisseau spatial a également photographié de manière inattendue des matériaux éjectés de l’astéroïde et dans l’espace, indiquant que ces objets sont plus actifs et dynamiques qu’on ne le pensait.
Didymos fait l’objet d’un examen minutieux depuis un certain temps en préparation de DART et de la mission de suivi de l’Agence spatiale européenne, Hera. Maintenant que DART a vu l’astéroïde de près, les chercheurs disposent d’une multitude de données sur sa forme, sa masse et sa rotation.
Une chose qu’ils ont apprise, c’est qu’il tourne, et assez rapidement, effectuant une rotation complète toutes les 2 heures et 16 minutes. À ces vitesses, Didymos est un astéroïde « au bord de la stabilité », selon une récente prépublication publiée sur ArXiv.
À l’équateur, où les effets de la rotation sont les plus forts, les roches et la poussière sont capables de décoller de la surface, de léviter ou de se déplacer en orbite.
“Les particules massives lévitent potentiellement pendant un certain temps, atterrissent à la surface et décollent à nouveau, répétant de tels cycles encore et encore, ou atterrissent simplement à des latitudes à partir desquelles un décollage supplémentaire n’est pas possible”, écrivent les auteurs.
Certaines des roches flottantes atteignent l’orbite, et certaines d’entre elles sont susceptibles d’être déposées sur la lune, Dimorphos. De plus petites particules peuvent même s’échapper du système, emportées à jamais par le vent solaire.
Fait intéressant, les gros objets ont tendance à rester à flot plus longtemps que les petits. En effet, du côté jour de l’astéroïde, la pression du rayonnement solaire repoussera rapidement les plus petits grains vers la surface.
Ces conclusions sont quelque peu préliminaires, car elles sont basées sur les meilleures estimations de la taille, de la composition et de la forme de l’astéroïde, que la mission Hera devrait être en mesure de corroborer à son arrivée en 2027. Mais le principe à l’œuvre s’applique à l’ensemble du système solaire : si La Terre tournait assez vite (une fois toutes les 84 minutes), il serait possible de sauter de l’équateur en orbite de la même manière que ces roches décollent des astéroïdes à rotation rapide comme Didymos.
La rotation excessivement rapide de Didymos – et d’autres astéroïdes similaires – est un phénomène solaire.
Ces astéroïdes sont sous l’influence de l’effet YORP, dans lequel le Soleil chauffe différentes parties d’un astéroïde à différentes températures en fonction de leur albédo. Cette chaleur est ensuite évacuée, produisant une poussée. C’est un effet minuscule, mais il se construit avec le temps et peut éventuellement pousser un astéroïde de plus en plus vite comme le vent fait tourner un moulin à vent.
Des astronomes ont même vu des astéroïdes se déchirer par effet YORP, comme l’astéroïde P/2013 R3 en 2013.
Il est peu probable que Didymos assiste à un tel démontage rapide non programmé de si tôt. 97% des particules qui décollent de la surface atterrissent à nouveau dans les 5 heures. Mais c’est quelque chose que les planificateurs de mission devront peut-être prendre en compte pour les futurs engins spatiaux qui s’approchent de près des astéroïdes à rotation rapide, s’ils veulent éviter d’endommager la sonde.
