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Le mystère de l'olivine manquante de Vesta

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Dans la région occupée par le plus grand cratère de Vesta, Rheasilvia, les scientifiques pensaient trouver des roches riches en olivine provenant du manteau de cet astéroïde. La sonde Dawn n'a malheureusement pas confirmé cette prédiction. On n'en comprend pas bien la raison. Il faut sans aucun doute revoir l'histoire de ce petit corps céleste, probablement plus compliquée que prévu.

Cette image en fausses couleurs montre deux cratères à la surface de l'astéroïde géant Vesta. On voit clairement pour Bellicia (à gauche) et Arruntia (à droite) des taches vertes qui correspondent à la présence de roches contenant de l'olivine. On ne s'attendait pas à les trouver dans ces deux régions, mais plutôt dans celle de Rheasilvia, un grand cratère de Vesta situé dans son hémisphère sud. © Nasa

Rheasilvia est un immense cratère de près de 500 km de diamètre centré près du pôle sud de l'astéroïde Vesta. Il a été découvert pour la première fois sur des images prises par Hubble en 1997. Il occupe presque 90 % du diamètre moyen de Vesta, dont la forme est proche de celle d'un ellipsoïde oblong mesurant presque 580 km dans sa plus grande longueur et 460 km dans sa plus petite. On s'attendait à ce qu'un tel impact permette d'avoir accès directement aux roches profondes de ce petit corps céleste en les ramenant en surface.

Or, la sonde Dawn, qui a permis de mieux connaître Vesta puisqu'elle est restée quelque temps en orbite autour de cet astéroïde (avant de partir en direction de la planète naine Cérès, qu'elle atteindra en 2015), était équipée de l'instrument Visible and Infrared Mapping Spectrometer (VIR). Avec lui, il était possible de déterminer la composition minéralogique de la surface de Vesta jusqu'à un certain point. Les chercheurs sont donc partis à la recherche de traces d'olivine.

Une carte en fausses couleurs de la minéralogie de surface de Vesta. L'imposant cratère Rheasilvia occupe une bonne partie de l'hémisphère sud. Les taches rouges, vertes et bleues indiquent des régions dont les roches sont identiques à celles formant respectivement les diogénites, les howardites et les eucrites, des météorites trouvées sur Terre. La sonde Dawn a donc confirmé qu’elles venaient bien de Vesta. Les zones jaunes indiquent les régions où l’on trouve à la fois des diogénites et des howardites. © Nasa

Pour en comprendre la raison, il faut savoir qu'avec sa taille, qui pourrait presque le faire qualifier de planète naine, l'astéroïde pouvait avoir évolué comme d'autres corps du Système solaire, tels que la Terre ou Mars. En effet, on avait de bonnes raisons de penser que des sources de chaleur, que ce soient des éléments radioactifs ou à cause de l'induction, avaient conduit Vesta à se différencier avec la formation d'un noyau métallique, d'une croûte et d'un manteau riche en olivine.

Vesta, un astéroïde partiellement différencié ?

Mais comme les planétologues l'expliquent dans un article de Nature, et à leur grande surprise, aucune trace d'olivine n'a été trouvée en association avec Rheasilvia, alors qu'ils s'attendaient à un forage naturel donnant accès aux roches du manteau de Vesta. Par contre, VIR a révélé la présence d'olivine là où on ne l'avait pas prévue, à savoir dans deux cratères dans l'hémisphère nord, Arruntia et Bellicia.

Ce résultat énigmatique force les chercheurs à considérer des scénarios d'évolution de Vesta plus compliqués qu'ils l'imaginaient. Peut-être la différenciation de ce corps céleste ne s'est-elle produite que partiellement, avec des poches de roches contenant de l'olivine. Peut-être y a-t-il simplement des couches de matériaux qui se sont déposées sur Rheasilvia à l'occasion d'un événement inconnu, dissimulant les roches riches en olivine que l'on s'attendait à découvrir. Voilà en tout cas un beau sujet d'étude pour une mission future qui irait se poser sur Vesta pour en explorer la géologie.

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