Cette image de l’astéroïde Dimorphos prise par le télescope spatial Hubble a été prise le 19 décembre 2022, près de quatre mois après que l’astéroïde ait été touché par la mission DART (Double Asteroid Redirection Test) de la NASA. La sensibilité de Hubble révèle quelques douzaines de blocs rocheux détachés de l’astéroïde par la force de la collision. Ces objets sont parmi les plus faibles jamais photographiés par Hubble à l’intérieur du système solaire. La taille de ces blocs rocheux varie de 1,5 à 2,5 mètres de diamètre, d’après la photométrie de Hubble. Ils s’éloignent de l’astéroïde à une vitesse d’un peu plus d’un demi-mille par heure. Cette découverte apporte des informations précieuses sur le comportement d’un petit astéroïde lorsqu’il est frappé par un projectile dans le but de modifier sa trajectoire. Crédit : NASA, ESA, David Jewitt (UCLA), Alyssa Pagan (STScI)
L’impact de la mission DART 2022 a secoué la surface de l’astéroïde.
Désolé, le ciel ne nous tombe pas sur la tête, du moins pas encore.
Les astéroïdes errants présentent un réel risque de collision avec la Terre. Les scientifiques estiment qu’un astéroïde de plusieurs kilomètres de diamètre a percuté la Terre il y a 65 millions d’années, entraînant la disparition des dinosaures et d’autres formes de vie dans une extinction massive. Contrairement aux dinosaures, l’humanité peut éviter ce destin si nous commençons à nous entraîner à faire dévier de sa trajectoire un astéroïde qui s’approcherait de la Terre.
Cette tâche est plus délicate que celle décrite dans les films de science-fiction tels que Deep Impact. Les planétologues doivent d’abord savoir comment les astéroïdes ont été assemblés. S’agit-il d’un amas de roches agglomérées en vrac ou de quelque chose de plus substantiel ? Ces informations permettraient d’élaborer des stratégies pour dévier avec succès un astéroïde menaçant.
Dans un premier temps, la NASA a réalisé une expérience consistant à percuter un astéroïde pour voir comment il est perturbé. L’impact du vaisseau spatial DART (Double Asteroid Redirection Test) sur l’astéroïde Dimorphos a eu lieu le 26 septembre 2022. Les astronomes utilisant le télescope spatial Hubble continuent de suivre les conséquences de la collision cosmique. La découverte de plusieurs dizaines de blocs rocheux soulevés de l’astéroïde après la collision constitue une surprise. Sur les images de Hubble, ils ressemblent à un essaim d’abeilles s’éloignant très lentement de l’astéroïde. Cela pourrait signifier que la collision d’un astéroïde s’approchant de la Terre pourrait entraîner la formation d’un groupe de blocs rocheux menaçants se dirigeant vers nous.
Image de l’astéroïde Dimorphos, avec des flèches de compas, une barre d’échelle et une clé de couleur pour référence.
Les flèches nord et est indiquent l’orientation de l’image sur le ciel. Notez que la relation entre le nord et l’est sur le ciel (vu d’en bas) est inversée par rapport aux flèches de direction sur une carte du sol (vu d’en haut).
L’objet blanc brillant en bas à gauche est Dimorphos. Il possède une queue de poussière bleuâtre qui s’étend en diagonale en haut à droite. Un groupe de points bleus (marqués par des cercles blancs) entoure l’astéroïde. Il s’agit de blocs rocheux qui ont été arrachés à l’astéroïde lorsque, le 26 septembre 2022, la NASA a délibérément projeté l’engin spatial d’impact DART d’une demi-tonne sur l’astéroïde afin de tester ce qu’il faudrait faire pour empêcher un futur astéroïde de frapper la Terre. Hubble a photographié les blocs rocheux se déplaçant lentement à l’aide de la caméra à grand champ 3 en décembre 2022. La couleur résulte de l’attribution d’une teinte bleue à l’image monochromatique (niveaux de gris).
Crédit : NASA, ESA, David Jewitt (UCLA), Alyssa Pagan (STScI)
La chanson rock populaire de 1954 « Shake, Rattle and Roll » pourrait être le thème musical de la dernière découverte du télescope spatial Hubble sur ce qui arrive à l’astéroïde Dimorphos à la suite de l’expérience DART (Double Asteroid Redirection Test) de la NASA. DART a intentionnellement percuté Dimorphos le 26 septembre 2022, modifiant légèrement la trajectoire de son orbite autour d’un astéroïde plus grand, Didymos.
Des astronomes utilisant l’extraordinaire sensibilité de Hubble ont découvert un essaim de blocs rocheux qui se sont peut-être détachés de l’astéroïde lorsque la NASA a délibérément projeté le vaisseau spatial d’une demi-tonne DART sur Dimorphos à une vitesse d’environ 14 000 miles à l’heure.
Les 37 blocs rocheux qui se sont détachés de l’astéroïde ont une taille comprise entre 1,5 et 2,5 mètres de diamètre, d’après la photométrie de Hubble. Ils s’éloignent de l’astéroïde à une vitesse d’à peine plus d’un demi-mille par heure, soit à peu près la vitesse de marche d’une tortue géante. La masse totale de ces blocs détectés représente environ 0,1 % de la masse de Dimorphos.
Voici la dernière image complète de l’astéroïde Dimorphos, telle qu’elle a été vue par le vaisseau spatial impacteur DART (Double Asteroid Redirection Test) de la NASA, deux secondes avant l’impact. L’imageur DRACO (Didymos Reconnaissance and Asteroid Camera for Optical navigation) embarqué à bord a capturé une zone de l’astéroïde d’une largeur de 100 pieds. La sonde DART a transmis en temps réel à la Terre les images de sa caméra DRACO alors qu’elle s’approchait de l’astéroïde. DART a atteint sa cible avec succès le 26 septembre 2022. Crédit : NASA, APL
« C’est une observation spectaculaire, bien meilleure que ce à quoi je m’attendais. Nous voyons un nuage de blocs rocheux transportant de la masse et de l’énergie loin de la cible de l’impact. Le nombre, la taille et la forme des blocs sont compatibles avec le fait qu’ils ont été projetés de la surface de Dimorphos par l’impact », a déclaré David Jewitt de l’Université de Californie à Los Angeles, un planétologue qui a utilisé Hubble pour suivre les changements dans l’astéroïde pendant et après l’impact de DART. « Pour la première fois, nous savons ce qui se passe lorsque l’on percute un astéroïde et que l’on voit des matériaux de très grande taille en sortir. Les blocs rocheux font partie des éléments les plus ténus jamais observés dans notre système solaire ».
Jewitt explique que cela ouvre une nouvelle dimension pour l’étude des conséquences de l’expérience DART à l’aide du futur vaisseau spatial Hera de l’Agence spatiale européenne, qui arrivera sur l’astéroïde binaire à la fin de l’année 2026. Hera effectuera une étude détaillée de l’astéroïde ciblé après l’impact. « Le nuage de blocs rocheux sera encore en train de se disperser lorsque Hera arrivera », a déclaré M. Jewitt. « C’est comme un essaim d’abeilles en expansion très lente qui finira par se répandre le long de l’orbite de l’astéroïde binaire autour du Soleil.
Cette illustration représente le vaisseau spatial DART (Double Asteroid Redirection Test) de la NASA avant son impact sur le système d’astéroïdes binaires Didymos. Crédit : NASA/Johns Hopkins APL/Steve Gribben
Les blocs rocheux ne sont probablement pas des morceaux de l’astéroïde de petite taille qui ont été brisés lors de l’impact. Ils étaient déjà éparpillés à la surface de l’astéroïde, comme le montre la dernière photo prise par la sonde DART deux secondes avant la collision, alors qu’elle n’était qu’à sept miles au-dessus de la surface de l’astéroïde.
Jewitt estime que l’impact a ébranlé deux pour cent des blocs rocheux à la surface de l’astéroïde. Selon lui, l’observation des blocs rocheux par Hubble permet également d’estimer la taille du cratère d’impact de DART. « Les blocs rocheux pourraient avoir été extraits d’un cercle d’environ 160 pieds de diamètre (la largeur d’un terrain de football) à la surface de Dimorphos », a-t-il déclaré. Hera finira par déterminer la taille réelle du cratère.
Il y a longtemps, Dimorphos s’est peut-être formé à partir de matériaux rejetés dans l’espace par l’astéroïde Didymos. Il est possible que l’astéroïde parent se soit mis à tourner trop vite ou qu’il ait perdu de la matière à la suite d’une collision avec un autre objet, entre autres scénarios. La matière éjectée a formé un anneau qui a fusionné par gravitation pour former Dimorphos. Il s’agirait donc d’un amas volant de débris rocheux vaguement maintenus ensemble par une attraction gravitationnelle relativement faible. Par conséquent, l’intérieur n’est probablement pas solide, mais sa structure ressemble davantage à une grappe de raisin.
On ne sait pas exactement comment les blocs ont été soulevés de la surface de l’astéroïde. Ils pourraient faire partie d’un panache d’éjecta photographié par Hubble et d’autres observatoires. Il est également possible qu’une onde sismique provoquée par l’impact ait secoué l’astéroïde – comme on frappe une cloche avec un marteau – et ait fait tomber les débris de la surface.
« Si nous suivons les blocs rocheux dans les futures observations de Hubble, nous aurons alors suffisamment de données pour déterminer la trajectoire précise des blocs. Nous verrons alors dans quelles directions ils ont été lancés depuis la surface », a déclaré M. Jewitt.
Les équipes de DART et de LICIACube (Light Italian CubeSat for Imaging of Asteroids) ont également étudié les blocs rocheux détectés sur les images prises par la caméra LUKE (LICIACube Unit Key Explorer) de LICIACube dans les minutes qui ont suivi l’impact cinétique de DART.
Le télescope spatial Hubble est un projet de coopération internationale entre la NASA et l’ESA. Le Goddard Space Flight Center de la NASA, situé à Greenbelt dans le Maryland, gère le télescope. Le Space Telescope Science Institute (STScI), situé à Baltimore, dans le Maryland, mène les opérations scientifiques de Hubble et de Webb. Le STScI est géré pour la NASA par l’Association des universités pour la recherche en astronomie, à Washington, D.C.