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La gravitation n'expliquerait pas la cohésion des petits astéroïdes

ActualitéClassé sous :Astronomie , Itokawa , jaxa

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.

L'astéroïde 25143 Itokawa vu par la sonde japonaise Hayabusa. Crédit : Jaxa

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

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 gravitation à la surface de ces astres est comprise entre un millième et un millionième de celle de la Terre. La gravité 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 geckos de courir sur les murs). A l'œuvre au niveau des atomes et des molécules dans les gaz, 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 Waals deviennent élevées. Elles pourraient ainsi résister au flux du vent solaire et à la pression 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.

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