Les formes étranges de petits astéroïdes semblent difficilement explicables. Ils sont de plus trop petits pour que leur cohésion soit assurée par la gravité. Un groupe de chercheurs vient de proposer une alternative étonnante : les modestes forces de Van der Waals.

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    Bien des mystères subsistent dans la formation du Système solaire. Pour les élucider, il ne suffit pas d'étudier la composition et la structure des météorites et des comètes. Comprendre comment se forment et de quoi sont constitués les astéroïdes est essentiel.

    Une autre raison pousse les planétologues et les mécaniciens célestes à s'intéresser à la structure des astéroïdes. Si nous sommes un jour confrontés à un géocroiseur menaçant la vie sur Terre, il sera crucial sde déterminer la technique la plus appropriée pour parer à la menace. Dévier un astéroïde dont la cohésion est faible et qui risque de se fragmenter lors de l'opération n'est pas une mince affaire. Or, justement, les mesures de densité de plusieurs des petits corps célestes étudiés jusqu'à présent semblent indiquer qu'ils sont des agrégats lâches de petits blocs et de poussières contenant des zones vides.

    Cliquer pour agrandir. L'astéroïde 25143 Itokawa est clairement constitué d'un assemblage de petits rochers et de poussières. Crédit : Jaxa

    Cliquer pour agrandir. L'astéroïde 25143 Itokawa est clairement constitué d'un assemblage de petits rochers et de poussières. Crédit : Jaxa

    Une force faible mais proportionnelle aux surfaces totales des poussières

    Si tel est bien le cas, en fonction de la masse qu'ils possèdent, on en déduit que la force de gravitationforce de gravitation à la surface de ces astresastres est comprise entre un millième et un millionième de celle de la Terre. La gravitégravité peut être si faible qu'elle n'assure plus la cohésion de cailloux, rochers ou poussières. Invoquer des forces électriques n'est pas possible car il n'y a pas suffisamment de charges libres dans ces astéroïdes. Quelle peut donc bien être la bonne explication ?

    Dans un long article, des chercheurs américains et anglais semblent montrer de façon convaincante que les forces de Van der Waals seraient en mesures d'assurer la cohésion d'un astéroïde comme 25143 Itokawa dont la taille est de quelques centaines de mètres seulement. Ce sont ces mêmes forces qui assurent la cohésion de poudres similaires à de la farine (et qui permettent aux geckosgeckos de courir sur les mursmurs). A l'œuvre au niveau des atomesatomes et des moléculesmolécules dans les gazgaz, elles sont très faibles.

    Néanmoins, ces forces sont proportionnelles à la surface des particules composant une poudre. Au sein d'astéroïdes contenant de la poussière et des cailloux en grandes quantités, les forces de Van der Waalsforces de Van der Waals deviennent élevées. Elles pourraient ainsi résister au flux du vent solairevent solaire et à la pression de radiationpression de radiation responsable de l'effet YORP et, en prime, assurer une relative cohésion de l'ensemble du corps céleste.

    Pour tester cette théorie, il faudrait se rendre sur place. Des projets dans ce sens sont à l'étude.