Alors que les scientifiques commencent à analyser les images du double test de redirection d’astéroïdes de la Nasa, au cours duquel un vaisseau spatial a percuté l’astéroïde Dimorphos lundi, ils apprennent des choses surprenantes sur les astéroïdes. Par exemple, lorsqu’ils sont heurtés, ils réagissent bizarrement comme de l’eau, et non comme des masses de gravier.
“Je suis choqué par les serpentins dans les éjectas”, a déclaré Phil Metzger, spécialiste des sciences planétaires de l’Université de Floride centrale, dans un récent article sur les astéroïdes. sur le site de médias sociaux Twitter. Le Dr Metzger se référait à des images des matériaux éjectés de l’astéroïde Dimorphos (les “éjectas”) par l’impact du vaisseau spatial Dart, comme le montre une image prise par un petit vaisseau spatial italien à proximité de l’astéroïde au moment de l’impact.
Cette image montre des filaments de matière en forme d’araignée qui sont éjectés de Dimorphos dans les instants qui suivent l’impact, mais, selon le Dr Metzger, les expériences menées sur Terre avec du sable ou du gravier et des billes d’acier montrent des éclaboussures de matière uniformes et coniques après l’impact.
Comprendre pourquoi les éjectas de Dimorphos ont réagi si différemment des expériences en laboratoire pourrait être important pour les objectifs de la mission Dart, qui cherche à comprendre si un impact similaire d’un vaisseau spatial pourrait être utilisé pour détourner un astéroïde dangereux en route vers la Terre. En même temps, cette expérience pourrait révéler que les forces en jeu dans une collision à haute énergie avec un astéroïde sont similaires à celles qui ont contribué à la formation de notre planète au début du système solaire.
Dimorphos n’est pas le premier astéroïde que l’homme a tenté de toucher, et ce n’est pas non plus le premier à générer des éclaboussures liquides lors de son impact.
En 2019, la mission japonaise Hayabusa 2 a utilisé un outil d’impact pour échantillonner une partie du matériau de l’astéroïde Ryugu, qui a ensuite été ramené sur Terre pour être étudié fin 2020. Les images des éjectas éjectés de Ryugu montrent les mêmes banderoles de matière que celles observées dans les nouvelles images de l’impact du Dart, écrit le Dr Metzger.
Metzger a noté que des courants peuvent se former lorsqu’un objet tombe dans l’eau, car l’eau possède de fortes forces de tension de surface.
“Mais les matériaux granulaires n’ont rien à voir avec la forte tension superficielle de l’eau”, écrit-il. “Oui, il existe une cohésion entre les particules, mais elle est super faible par rapport à la dynamique de l’impact et devrait être incapable d’organiser des streamers de taille massive.”
Des recherches récentes sur les streamers d’éjecta de Ryugu pourraient offrir un indice, écrit le Dr Metzger. Il est possible que les streamers se forment lorsque le matériau granulaire comprend des particules de tailles suffisamment différentes.
Cela se produit parce que lorsque le matériau granulaire, essentiellement des petites pierres, rebondit les unes sur les autres, il perd de l’énergie à chaque rebond, de la même manière qu’une balle rebondit à la surface de la Terre. Cela signifie que lorsqu’une quantité suffisante de gravier rebondit dans la microgravité de l’espace, une partie de celui-ci aura tendance à se condenser dans une zone de l’espace, car les interactions entre les roches individuelles les privent de l’énergie nécessaire pour se déplacer plus loin.
Ce processus, connu sous le nom d'”effondrement granulaire”, a été étudié dans des expériences de microgravité, écrit le Dr Metzger, et on pense qu’il fait partie du processus de formation des planètes et des astéroïdes à partir de la matière première du disque protoplanétaire autour du Soleil il y a des milliards d’années.
“Les articles récents sur Hayabusa 2 soutiennent que ce même processus se produit à l’intérieur des cônes d’éjection des impacts dans le matériau granulaire, entraînant la formation de filaments ou de banderoles”, écrit-il. “Donc, cela fonctionne à la fois pour la formation et la destruction de planètes !”.
Ces résultats soulignent l’importance de faire des expériences réelles dans l’espace, a conclu le Dr Metzer, “car nous ne savons jamais ce que nous allons voir. Le cosmos est étonnant et complexe”.
Lors de la préparation de la mission Dart, les ingénieurs de la Nasa et du Johns Hopkins Applied Physics Laboratory ont fait remarquer que, malgré leurs meilleures modélisations et expériences en laboratoire, rien ne peut vraiment simuler un astéroïde ici sur Terre. Dart était un test essentiel non seulement pour voir si la Nasa pouvait frapper et déplacer un astéroïde avec un engin spatial, mais aussi pour comprendre comment le matériau d’un astéroïde réagit à un tel impact – une propriété essentielle à comprendre si un engin spatial de type Dart est un jour utilisé pour protéger la Terre d’un astéroïde dangereux.
