Alors que 2005 YU 55 passe dans le voisinage de la Terre, Lutetia, bien plus lointain mais plus intéressant continue d'étonner. Rasé de près en 2010 par la sonde Rosetta, ce gros astéroïde est un planétésimal, c'est-à-dire un embryon de planète, aujourd'hui figé à ce stade. C'est ce que nous démontre Laurent Jorda, du Laboratoire d'astrophysique de Marseille (LAM), impliqué dans de nombreuses missions en cours sur l’étude des petits objets du Système solaire.
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Le retour scientifique du survolsurvol de l'astéroïde Lutetia est remarquable. Les données obtenues par la sonde RosettaRosetta de l'Agence spatiale européenneAgence spatiale européenne, en route pour la comète Churyumov-Gerasimenko, montrent qu'il s'agit d'un planétésimal, « un précurseur de planète » ! Cet astéroïdeastéroïde, un des plus grands jamais observés par une sonde, a été survolé pendant l'été 2010. Rosetta est passée à seulement 3.170 kilomètres de sa surface à une vitessevitesse de quelque 54.000 km/h.

De tous les astéroïdes survolés, Lutetia se révèle comme le plus intéressant car il s'agit d'un objet primitif qui a très vraisemblablement conservé « intacte sa structure interne d'origine et sa composition ». De ce point de vue il diffère des autres astéroïdes déjà survolés qui sont des fragments de plus grands astéroïdes. En fait de planétésimal, Lutetia est plutôt un agglomérat de planétésimaux, vestiges du Système solaire, « qui ne s'est pas fragmenté depuis sa formation il y a environ 4 milliards d'années, contrairement à la très grande majorité (>95 %) des autres astéroïdes ». Malgré les nombreux impacts qui ont modifié les propriétés de sa surface, les conditions initiales qui prévalaient au moment de la formation des planètes sont toujours présentes sous la couche de régolitherégolithe qui recouvre sa surface.

Un noyau métallique ?

Cet astéroïde long de 121 kilomètres et large de 101 kilomètres a une densité d'environ 3.400 kilogrammeskilogrammes par mètre cube. C'est l'une des plus élevées jamais mesurées pour un astéroïde. « Ce qui est exceptionnel, c'est que cette valeur est très supérieure à la densité de la grande majorité des astéroïdes non métalliques qui varie de 1,2 à 2,7 g/cm3 », précise Laurent Jorda.

L’uniformité de couleur de toutes les régions observées par Rosetta est une des particularités de l'astéroïde Lutetia. © Esa

L’uniformité de couleur de toutes les régions observées par Rosetta est une des particularités de l'astéroïde Lutetia. © Esa

En tenant compte de cette valeur, les chercheurs l'on comparée avec deux types de météoritesmétéorites pour obtenir des informations sur sa structure. Les météorites qui s'en approchent le plus sont les chondrites carbonées qui ont des densités à peu près similaires et les chondriteschondrites à enstatite qui ont une densité supérieure (3,6 g/cm3). Si Lutetia est effectivement constitué de chondrites carbonées, sa densité élevée « impliquerait la présence d'un noyau métallique entouré de matièrematière rocheuse, comme sur Terre ».

Vieux comme le Soleil ?

Comme nous l'expliquait dès le mois d'août 2010 Laurent Jorda, membre de l'équipe en charge de l'instrument qui a photographié l'astéroïde, « La densité de cratères suggère que l'astéroïde est très ancien ». Le chercheur avait raison. Le nombre très élevé de cratères d'impact (l'unité de mesure utilisée pour dater les objets du Système solaireSystème solaire), montre qu'une grande partie de la surface de Lutetia est âgée de 3,6 milliards d'années (à comparer aux 4,5 milliards d'années d'existence du Système solaire). D'autres régions de l'astéroïde sont plus récentes (de 50 à 80 millions d'années).

Enfin, si cet astéroïde est un objet primitif, sa forme a fortement évolué au fil des temps, par les impacts qu'il a subis.