Tout ce que révèle le premier astéroïde que l’humanité a réussi à dévier

La mission ne s’est pas limitée à l’impact : la sonde, grâce à la caméra qu’elle avait à bord (DRACO), a collecté des images de Didymos et de Dimorphos puisqu’elle les avait à portée. De plus, un petit vaisseau spatial de la taille d’une boîte à chaussures, LICIACube, a enregistré les derniers instants avant l’impact. Avec toutes ces informations, ce mardi, cinq études sont publiées dans la revue ‘Nature Communications’ qui révèlent l’examen le plus approfondi du premier astéroïde qui a réussi à être dévié par l’humanité.

Systèmes d’astéroïdes binaires

La destination de DART, un système d’astéroïdes binaires, n’a pas été choisie au hasard. Ces types de formations, constitués de deux corps, généralement un plus grand et un autre plus petit qui orbite autour du premier, sont très intéressants pour la science, car ils fournissent des informations précieuses sur la formation du système et son évolution. Ils ressemblent à un système planétaire miniature dans lequel leur dynamique gravitationnelle est facile à analyser. C’est pourquoi, un mois seulement après l’impact, les scientifiques ont pu confirmer que Dimorphos avait modifié sa trajectoire de 33 minutes, raccourcissant ainsi sa période orbitale.

Didymos et sa lune Dimorphos sont également un type courant d’astéroïde flottant dans l’espace proche de la Terre, ce qui en fait une cible particulièrement précieuse pour la recherche.

Un tas de débris spatiaux

Dans le première étude, l’équipe dirigée par Olivier Barnouin et ses collègues du laboratoire de physique appliquée de l’université Johns Hopkins (États-Unis) a analysé les caractéristiques géologiques et les propriétés physiques des deux objets du système. Avec une forme aplatie, comme un ballon de rugby, et une superficie d’un peu moins d’un kilomètre, les régions polaires de Didymos sont accidentées, avec de gros rochers et des cratères ; Cependant, à l’équateur, sa surface est plus lisse.

En comparaison, Dimorphos, qui mesure à peine 150 mètres de long, présente un mélange de pierres de différentes tailles, plusieurs fissures et quelques cratères. Les auteurs pensent que Dimorphos s’est formé il y a moins de 300 000 ans à partir de matériaux délogés de Didymos (qui remonte à environ 12,5 millions d’années) qui ont finalement été réunis par la force de gravité. Malgré cela, les deux présentent peu de cohésion, c’est-à-dire qu’elles ne sont pas aussi compactes qu’une planète rocheuse peut l’être, mais leur structure peut facilement « s’effondrer ».

« Les deux astéroïdes sont des amas de débris très faiblement consolidés. L’effet de marée gravitationnelle sur Dimorphos reconfigure périodiquement sa structure”, explique Josep M. Trigo Rodríguez, chef du groupe Astéroïdes, comètes et météorites du Institut des sciences spatiales (CSIC) et l’Institut d’études spatiales de Catalogne (IEEC), qui a participé à trois des cinq études. «Nous pouvons illustrer de telles valeurs en pensant à celles attendues pour un amas géant de roches pointues collectées dans les Pyrénées. Emmenez-les tous dans l’espace dans une grande boîte, puis retirez-la. Exactement : vous obtiendrez un énorme tas de pierres friables. “Un peu comme un château volant de sable mouillé”, ajoute-t-il.

Moins de consistance que le sable sec

En revanche, l’équipe dirigée par Naomi Murdoch, planétologue à l’Institut Supérieur de l’Aéronautique et de l’Espace (Toulouse), a analysé dans une autre étude les empreintes des roches à la surface de l’astéroïde. Ainsi, ils ont déterminé que la capacité de charge de la surface de Didymos – ou ce que le « sol » de l’astéroïde peut supporter sans couler – est considérablement inférieure à celle du sable sec sur Terre ou à celle du sol lunaire.

Dans un autre article, Maurizio Pajola de l’INAF-Observatoire astronomique de Padoue (Italie) et ses collègues ont étudié la taille, la forme et la répartition des roches à la surface des deux astéroïdes. Ils ont découvert qu’à Dimorphos, les roches présentaient un modèle de taille suggérant qu’elles se sont formées par étapes, plutôt que d’un seul coup, et qu’elles ont été héritées directement de Didymos. Cela conforte en outre l’hypothèse selon laquelle des systèmes d’astéroïdes binaires peuvent se former grâce à la perte de matière provenant d’un astéroïde primaire.

De son côté, Alice Lucchetti, également de l’INAF-Observatoire Astronomique de Padoue, explique dans une autre étude que la fatigue thermique (la déformation ou la rupture de matériaux due aux variations de température) peut rapidement fracturer les roches à la surface de Dimorphos, ce qui pourrait marquer la première observation d’une fracture aussi rapide (environ 100 000 ans) des roches par fatigue thermique dans ce type d’astéroïde ( Astéroïde de type S).

Enfin, Colas Robin, de l’Université de Toulouse, et ses coauteurs ont comparé dans votre travail la morphologie de 34 roches de surface sur Dimorphos (d’une taille allant de 1,67 à 6,64 mètres) avec celles de plusieurs autres astéroïdes également formées à partir de débris spatiaux, dont Itokawa, Ryugu et Bennu (tous célèbres pour avoir été visités par des vaisseaux spatiaux et même échantillons collectés qui sont revenus sur Terre). “Sur la base des similitudes dans la morphologie des roches et en comparaison avec des expériences en laboratoire, leurs résultats suggèrent un mécanisme commun de formation et d’évolution pour ces types d’astéroïdes”, notent les auteurs.

Les implications des résultats

Toutes ces données ont été collectées avant l’impact, qui aurait modifié la forme de Dimorphos : une de ses extrémités s’est déformée après la collision, provoquant même l’éjection de matière dans l’espace. Mais cela ne veut pas dire que nous sommes face à un corps totalement différent : « Il est important d’en connaître la forme, mais n’oublions pas que Dimorphos est un gigantesque amas de roches dont la masse ne change pas, ni sa composition », précise Trigo. « Le succès du détournement DART est une excellente nouvelle mais il s’agit d’un héritage de toutes nos connaissances antérieures sur les astéroïdes. Un puzzle composé de centaines de pièces, comme s’il s’agissait des pages d’un livre, pour connaître l’objet et obtenir l’image globale, nous avons besoin d’une étude détaillée.

Le puzzle de la mission DART a encore des pièces à assembler : la mission européenne Hera, dirigée par l’Agence spatiale européenne (ESA) et qui sera lancée en octobre prochain, arrivera dans les domaines de Didymos et Dimorphos en 2026. du système après l’accident, révélant les changements après l’impact et comment le passage du temps et la gravité ont affecté les deux roches. « Les effets persistent : certains blocs volent encore autour du système, même si les effets les plus importants sont passés. Dans tous les cas, disposer de toutes ces informations avant l’impact nous permettra d’étudier les conséquences avec Hera en détail”, explique Trigo.