L'engin spatial OSIRIS-REx de la NASA est arrivé à l'astéroïde Bennu en décembre 2018, et une semaine plus tard, il a découvert quelque chose d'inhabituel à propos de Bennu: l'astéroïde éjectait des particules dans l'espace.
La caméra de navigation de l'engin spatial a d'abord repéré les particules, mais les scientifiques pensaient initialement que ce n'étaient que des étoiles en arrière-plan. Après un examen plus approfondi, l'équipe OSIRIS-REx a réalisé qu'il s'agissait de particules de roche et craignait qu'elles ne présentent un danger.
Les astéroïdes qui perdent de la masse sont appelés «astéroïdes actifs» et parfois «comètes de la ceinture principale». Ils laissent parfois des traînées passagères de poussière et de débris qui ressemblent à une queue de comète. Lorsque ces types d'astéroïdes ont été observés pour la première fois, les astronomes pensaient que le sentier était fait de glace fondante, comme la queue d'une comète. Mais maintenant, nous savons qu'il existe plusieurs mécanismes qui peuvent rendre un astéroïde actif.
Les astronomes n'ont pas trouvé beaucoup d'astéroïdes actifs, et la plupart d'entre eux perdent tellement de matière qu'elle est visible dans les télescopes. La plupart des astéroïdes sont stables et, en fait, Bennu semblait être un astéroïde inactif dans les observations terrestres. Naturellement, les scientifiques travaillant avec OSIRIS-REx voulaient en savoir plus, et trébucher sur l'un avec le vaisseau spatial a présenté une occasion imprévue d'étudier de près l'un de ces astéroïdes.
"C'est une excellente occasion d'élargir nos connaissances sur le comportement des astéroïdes."
Prof. Dante Lauretta, chercheur principal, Mission OSIRIS-REx.
"Parmi les nombreuses surprises de Bennu, les éjections de particules ont éveillé notre curiosité, et nous avons passé les derniers mois à enquêter sur ce mystère", a déclaré Dante Lauretta, chercheur principal OSIRIS-REx à l'Université de l'Arizona, Tucson. "C'est une excellente occasion d'élargir nos connaissances sur le comportement des astéroïdes", a-t-il déclaré dans un communiqué de presse.
Il existe diverses causes d'astéroïdes actifs comme Bennu. La sublimation de la glace, les impacts, l'instabilité rotationnelle, les fractures thermiques et la répulsion électrostatique en font partie. Dans un article publié dans Science le 6 décembre, Lauretta et d'autres scientifiques ont présenté les résultats de leurs observations de la perte de masse de Bennu. Le document est intitulé «Épisodes d'éjection de particules de la surface de l'astéroïde actif (101955) Bennu».
Le titre de l'article indique clairement que ces éjections de particules sont épisodiques plutôt que continues. L'équipe s'est concentrée sur les trois plus grands épisodes d'éjection de particules les 6 janvier, 19 janvier et 11 février. L'événement le plus important a eu lieu le 6 janvier lorsque OSIRIS-REx a vu environ 200 particules quitter Bennu. Dans l'ensemble, les particules se déplaçaient à environ 3 mètres (6 pieds) par seconde et variaient en taille de moins d'un pouce à 4 pouces (10 cm).
Chacun des trois s'est produit à différents endroits sur la surface de l'astéroïde. Un s'est produit dans l'hémisphère sud et deux près de l'équateur. Ils se sont tous produits à la mi-journée, et il semble que les lieux n'aient rien de remarquable.
Après avoir été éjecté de Bennu, l'une des deux choses est arrivée aux particules: soit elles ont orbité pendant une brève période de plusieurs jours avant de retomber à la surface de l'astéroïde, soit elles ont été éjectées dans l'espace.
Après avoir étudié l'éjection des particules, l'équipe a éliminé certaines causes et s'est fixée sur trois causes potentielles: les impacts de météorites, la fracturation par contrainte thermique ou la libération de vapeur d'eau.
Le quartier de Bennu est en quelque sorte un endroit très fréquenté, avec de nombreux petits rochers spatiaux qui sifflent. Une possibilité est que ces roches frappaient Bennu hors de vue d'OSIRIS-REx et secouaient les particules, les envoyant en orbite ou dans l'espace.
La fracturation thermique pourrait également expliquer les particules. La période de rotation de Bennu est de 4,3 heures et la température de surface de l'astéroïde varie considérablement pendant cette période. Les trois principaux événements d'éjection de particules ont tous eu lieu dans l'après-midi, lorsque la température passe de creux nocturnes froids à des records diurnes. Ces variations de température peuvent provoquer la fissuration de la roche et l'éjection de particules.
Ou cela pourrait être une libération d'eau. Bennu contient des argiles aquifères importantes, et le chauffage diurne pourrait provoquer son expansion, créant une pression alors qu'il tente de s'échapper. Cette pression peut s'accumuler dans les fissures et les interstices de la roche, agitant la roche et libérant les particules et leur permettant de s'échapper.
Bien sûr, la réponse n'est peut-être pas l'une d'entre elles. Il se peut qu'il y ait plusieurs raisons à la surface active de Bennu.
"Il se pourrait que plusieurs de ces mécanismes possibles soient en jeu", a déclaré Steve Chesley, un auteur sur le papier et chercheur principal au Jet Propulsion Laboratory de la NASA à Pasadena, en Californie. "Par exemple, la fracturation thermique pourrait couper la le matériau de surface en petits morceaux, ce qui facilite considérablement les impacts de météorites pour lancer des cailloux dans l'espace. »
Ce que cela signifie pour les autres astéroïdes n'est pas encore certain. Bennu contient de l'eau, mais pas tous les astéroïdes. Donc, si la libération d'eau en est la cause, les scientifiques ne peuvent tirer aucune conclusion sur les astéroïdes «secs». Mais si la libération de particules est causée par des impacts de météorites et / ou une fracturation thermique, il est possible que cette perte de particules à petite échelle se produise sur tous les petits astéroïdes.
À l'été 2020, OSIRIS-REx prélèvera un échantillon de Bennu et le restituera à la Terre d'ici 2023. Ces particules qui ont été éjectées puis renvoyées vers l'astéroïde sont suffisamment petites pour être prises pendant l'échantillonnage, il est donc possible que certaines reviennent sur Terre . Il sera difficile de déterminer si l'un des échantillons est un matériau éjecté, mais ce n'est pas impossible. Si tel est le cas, nous pouvons en savoir plus sur les astéroïdes actifs et sur les causes de l'éjection des particules de l'échantillon.
En attendant, OSIRIS-REx sera encore longtemps à Bennu, l'étudiant avec sa suite d'instruments scientifiques. Nous en apprendrons encore beaucoup sur l'astéroïde avant de prélever un échantillon. Il y aura peut-être plus de surprises.
Plus:
- Communiqué de presse: La mission OSIRIS-REx de la NASA explique les événements mystérieux sur les particules de Bennu
- Document de recherche: épisodes d'éjection de particules de la surface de l'astéroïde actif (101955) Bennu
- Document 2012: LES ASTEROIDES ACTIFS
