Dans une étude récente menée par des chercheurs de l’Institut de physique de l’Université de Berne, de nouvelles découvertes ont été présentées sur la formation et le développement des astéroïdes.
Il y a deux ans, une expérience d’impact a été menée sur l’astéroïde Ryugu par le vaisseau spatial Hayabusa2, qui a abouti à un cratère d’une taille inattendue. Des échantillons ont été prélevés lors de cette mission, qui visait à étudier l’histoire de l’astéroïde, et ont été renvoyés sur Terre pour analyse en laboratoire.
Issus de cette mission, le Dr Martin Jutzi et le Dr Sabina Raducan, tous deux de l’Institut de physique de l’Université de Berne, Département de recherche spatiale et de planétologie (WP), ont utilisé des simulations pour tirer de nouvelles connaissances de l’expérience concernant la formation d’astéroïdes.
L’étude, ‘Propriétés de surface contraignantes de l’astéroïde (162173) Ryugu à partir de simulations numériques de l’expérience d’impact de la mission Hayabusa2,’ est publié dans Communication Nature.
Le développement du cratère aide à la datation des astéroïdes
Au cours de la mission spatiale Hayabusa2, un petit impacteur de cabine a été tiré à la surface de l’astéroïde Ryugu, pour aider à éclairer ses caractéristiques.
“Le cratère créé par l’impact était beaucoup plus grand que prévu. Nous avons donc essayé de reproduire les résultats de l’impact sur Ryugu à l’aide de simulations, pour déterminer le type de caractéristiques que le matériau doit avoir à la surface de l’astéroïde », a expliqué Jutzi.
Plusieurs facteurs influencent la nature et la taille d’un cratère d’impact sur un astéroïde. Premièrement, les caractéristiques spécifiques du projectile, et deuxièmement, les caractéristiques de l’astéroïde telles que sa force et sa gravité.
“La taille et la nature du cratère résultant de l’impact peuvent conduire à un diagnostic direct des caractéristiques matérielles et de la structure proche de la surface de l’astéroïde”, a déclaré Jutzi.
Pour cette raison, l’étude du processus de formation des cratères a des implications importantes pour la compréhension du développement géologique et géophysique des astéroïdes.
“Jusqu’à présent, la manière dont la formation des cratères fonctionne à faible gravité est restée largement inexplorée. En effet, les conditions de l’impact ne peuvent pas être simulées dans des expériences de laboratoire sur Terre », a expliqué Raducan, qui gère le projet avec Jutzi.
Les chercheurs ont montré que l’astéroïde avait probablement une structure interne très lâche, n’étant maintenu ensemble que par de très petites forces de cohésion et des interactions gravitationnelles.
“Sur la base de ces conditions, nous sommes en mesure d’utiliser nos simulations numériques pour reproduire le résultat de l’impact sur Ryugu”, a déclaré Raducan.
Les relations entre les caractéristiques des projectiles et la taille du cratère issues des résultats indiquent que les surfaces des petits astéroïdes doivent être très jeunes.
“Nos résultats montrent également qu’une faible cohésion peut avoir un impact significatif sur la formation de cratères. Sur Ryugu, il existe diverses unités géologiques de surface qui ont des âges différents. Cela peut être attribuable à l’influence de la cohésion », a ajouté Jutzi.
Résultats importants pour DART
L’étude sera cruciale pour la Mission DART par la NASA, à laquelle les scientifiques participent également. DART est le premier test de défense planétaire complet au monde contre l’impact possible d’astéroïdes sur Terre. En septembre 2022, une sonde spatiale s’est écrasée sur l’astéroïde Dimophos pour dévier l’astéroïde de son orbite, dans le cadre de la mission.
“Les résultats des simulations d’impact sur Ryugu aident également à analyser les résultats de la mission DART”, a expliqué Jutzi.
“Nous travaillons sur l’application des modèles nouvellement développés à DART afin de mieux comprendre les caractéristiques de Dimorphos. Nos simulations initiales semblent très prometteuses », a ajouté Raducan.
