En 2010, les astronomes ont découvert un astéroïde qui se brisait en raison d'une collision frontale avec un autre astéroïde. Mais maintenant, ils ont vu un astéroïde se briser - sans collision récente requise.
L'astéroïde P / 2013 R3 semble s'effondrer dans l'espace, et les astronomes utilisant le télescope spatial Hubble ont récemment vu l'astéroïde se briser en autant que 10 morceaux plus petits. La meilleure explication de la rupture est l'effet Yarkovsky – O’Keefe – Radzievskii-Paddack (YORP), un effet subtil de la lumière du soleil qui peut modifier le taux de rotation de l'astéroïde et provoquer essentiellement la séparation d'un astéroïde de type granuleux.
"C'est une chose vraiment bizarre à observer - nous n'avons jamais rien vu de tel auparavant", a déclaré la co-auteure Jessica Agarwal du Max Planck Institute for Solar System Research, Allemagne. «La rupture pourrait avoir de nombreuses causes différentes, mais les observations de Hubble sont suffisamment détaillées pour que nous puissions identifier le processus responsable.»
Les astronomes ont remarqué cet astéroïde pour la première fois le 15 septembre 2013 et il est apparu comme un objet étrange et flou, tel que vu par les télescopes d'observation du ciel Catalina et Pan-STARRS. Une observation de suivi le 1er octobre avec le W.M. Le télescope Keck sur le Mauna Kea d'Hawaï a révélé trois corps co-mobiles intégrés dans une enveloppe poussiéreuse qui est presque le diamètre de la Terre.
Le 29 octobre 2013, les astronomes ont utilisé le télescope spatial Hubble pour observer l'objet et ont vu qu'il y avait en fait 10 objets intégrés, chacun avec des queues de poussière de type comète. Les quatre plus gros fragments rocheux ont un rayon allant jusqu'à 200 mètres / verges, soit environ le double de la longueur d'un terrain de football.
Les données de Hubble ont montré que les fragments s'éloignaient les uns des autres à un rythme tranquille de 1,6 km / h (un mile par heure), ce qui serait plus lent qu'un humain se promenant.
"Voir ce rocher s'effondrer sous nos yeux est assez incroyable", a déclaré David Jewitt, du Département de physique et d'astronomie de l'UCLA, qui a dirigé l'enquête.
La lenteur de la vitesse à laquelle les pièces se séparent rend peu probable que l'astéroïde se désintègre à cause d'une collision. Ce serait instantané et violent, les pièces s'éloignant les unes des autres à des vitesses beaucoup plus élevées.
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Jewitt a également déclaré que l'astéroïde ne se décollait pas en raison de la pression des glaces intérieures qui se réchauffaient et se vaporisaient, comme le font les comètes à l'approche du Soleil. L'astéroïde est trop froid pour que les glaces se subliment considérablement, et il a vraisemblablement maintenu sa distance de près de 480 millions de kilomètres (300 millions de milles) du Soleil pendant une grande partie de sa vie.
Jewitt a décrit l'effet de couple YORP comme des raisins semblables sur une tige délicatement séparés en raison de la force centrifuge d'un astéroïde de forme inhabituelle qui accélère dans sa rotation. Cet effet se produit lorsque la lumière du soleil est absorbée par un corps puis réémise sous forme de chaleur. Lorsque la forme du corps émetteur n'est pas parfaitement régulière, plus de chaleur est émise par certaines régions que par d'autres. Cela crée un petit déséquilibre qui provoque un couple faible mais constant sur le corps, ce qui modifie sa vitesse d'essorage. Cet effet est discuté par les scientifiques depuis plusieurs années mais, jusqu'à présent, il n'a jamais été observé de manière fiable.
Pour que la rupture se produise, le P / 2013 R3 doit avoir un intérieur fragile et fracturé, probablement à la suite de collisions antérieures mais anciennes avec d'autres astéroïdes. On pense en fait que la plupart des petits astéroïdes ont été gravement endommagés de cette façon, ce qui leur donne une structure interne en «tas de gravats». Le P / 2013 R3 lui-même est probablement le produit de l'éclatement par collision d'un corps plus gros au cours du dernier milliard d'années.
Avec la découverte récente par Hubble d'un autre astéroïde actif jaillissant de six queues (P / 2013 P5), les astronomes voient des preuves plus circonstancielles que la pression de la lumière du soleil peut être la force principale qui désintègre les petits astéroïdes (moins d'un mile de diamètre) dans le solaire Système.
Les débris restants de l'astéroïde, estimés à 200 000 tonnes, constitueront à l'avenir une riche source de météorites, a déclaré Jewitt. La plupart finiront par plonger dans le soleil, mais une petite fraction des débris pourrait un jour pénétrer dans l'atmosphère de la Terre pour s'enflammer dans le ciel sous forme de météores, a-t-il déclaré.
La découverte est publiée en ligne le 6 mars dans Astrophysical Journal Letters. Une préimpression du papier peut être trouvée ici.
Sources: UCLA, Hubble ESA
