Une image de Ryugu prise par Hayabusa 2. © Jaxa, University of Tokyo, Kochi University, Rikkyo University, Nagoya University, Chiba Institute of Technology, Meiji University, Aizu University, AIST
Sciences

L'astéroïde Ryugu visité par la sonde spatiale Hayabusa 2 serait en fait une comète éteinte

ActualitéClassé sous :Espace , astéroïde , 162173 Ryugu

[EN VIDÉO] Comète Tchouri : les incroyables découvertes de Rosetta  Voilà environ un an que la sonde Rosetta est arrivée à destination, autour de 67P/Churyumov-Gerasimenko. Elle a, durant ce temps, effectué de nombreuses observations et analyses de la comète. L’Agence spatiale européenne (Esa) revient sur certaines de ces découvertes au cours de cette vidéo. 

On pourrait s'être trompé sur la nature de l'astéroïde Ryugu étudié par la sonde spatiale Hayabusa 2. Les données ont été réinterprétées par une équipe de chercheurs japonais qui suggère que l'on est en présence d'une nouvelle classe d'objet, celle des comètes éteintes. 

Cela fait environ deux siècles que nous avons découvert l'existence des astéroïdes mais des millénaires en ce qui concerne celle des comètes. Il a toutefois fallu attendre la seconde moitié du XXe siècle pour que l'on commence à comprendre leur nature et leur origine. La révolution de l'astronautique nous a même permis d'en observer déjà à ce moment-là de plus près, avec notamment la mission spectaculaire de la sonde Giotto de l’ESA qui s’est approchée de la comète de Halley en 1986. L'ESA, on le sait, allait faire beaucoup mieux avec la sonde Rosetta et la comète 67P/Tchourioumov-Guérassimenko.

Ces dernières années, c'est la mission Hayabusa 2 qui occupe le devant de la scène pour ces petits corps célestes en fournissant non seulement des images rapprochées de l’astéroïde (162173) Ryugu, mais aussi parce que cette mission a permis de récolter des échantillons de cet astéroïde Apollon de type C, potentiellement dangereux, découvert en 1999. Ces échantillons sont arrivés sur Terre et ils sont encore en cours d’analyse.

Le Cnes a participé à la mission mission Hayabusa 2 sur Ryugu. © Cnes

Trois indices sur l'origine de Ryugu

Les premières données concernant Ryugu ont été cependant un peu surprenantes et avaient conduit à proposer certaines hypothèses pour en rendre compte. L'astéroïde a en effet une forme de toupie que l'on explique bien s'il a adopté une figure d'équilibre en réponse à une rotation rapide sur lui-même. Restait à rendre compte de cette rotation rapide.

Pour comprendre aussi sa forme d'équilibre il faut savoir que l'on a découvert que Ryugu pouvait être considéré comme un tas de décombres composé de petits morceaux de roche et de matériaux solides agglutinés par gravité plutôt que d'un seul rocher monolithique. Une façon de l'expliquer est de postuler qu'il s'agit en fait des fragments produits par la collision entre deux astéroïdes qui se seraient ensuite lentement regroupés sous l'action de leur force de gravité propre (la taille de Ryugu est de 920 mètres environ).

Autre donnée fournie par la mission, le petit corps céleste est surprenamment riche en matière organique.

Toutes ces pièces du puzzle de l'identité et de l'origine de (162173) Ryugu viennent d'être réassemblées d'une tout autre manière par une équipe de recherche dirigée par Hitoshi Miura de la Nagoya City University, au Japon, dans un article en accès libre dans The Astrophysical Journal Letters.

Les planétologues ont construit un nouveau modèle qui rend mieux compte de toutes les observations concernant Ryugu et qui aboutissent à l'étonnante conclusion qu'il s'agit d'une comète morte, c'est-à-dire ce qui peut rester d'un tel objet sur une orbite périodique quand ses passages répétés proches du Soleil ont quasiment épuisé son stock de matériaux volatils - essentiellement de la glace d'eau.

Un schéma résumant la nouvelle théorie sur la nature et l'origine de Ryugu. © Hitoshi Miura

Une boule de neige sale qui se contracte

Le scénario développé avec des équations par Hitoshi Miura et ses collègues Eizo Nakamura et Tak Kunihiro de l'université d'Okayama, au Japon, est conceptuellement simple. Si Ryugu était effectivement une comète alors on peut le comparer à une glace d'eau avec des pépites de chocolats fondant en surface et s'évaporant à plusieurs reprises. Les pépites vont sédimenter et finir par se concentrer et s'assembler au fond du récipient contenant le mélange initial.

Formé au-delà de l'orbite de Jupiter dans le disque protoplanétaire initial il y a environ 4,5 milliards d'années, une comète devait justement être ce fameux modèle dit de « boule de neige sale » proposé il y a longtemps par l’astronome Fred Lawrence Whipple, ayant accrété des blocs de différentes tailles avec de la glace enrobant le tout.

En s'évaporant, la comète diminue de taille, ce qui change son moment d'inertie comme dans le cas d'une patineuse rassemblant ses bras. La conservation du moment cinétique va la conduire à avoir sa vitesse de rotation s'accélérer tant que sa taille diminue.

Le modèle des chercheurs rend alors bien compte de cette forme de toupie causée par la vitesse de rotation calculée via des simulations numériques et on comprend aussi pourquoi, puisqu'il s'agit initialement d'une comète formée dans des régions froides et riches en matières organiques volatiles, Ryugu semble bien plus carboné que d'autres astéroïdes étudiés depuis la Terre par spectroscopie.

Selon le communiqué de l'université de Nagoya accompagnant le travail scientifique publié, les objets en forme de toupie et de tas de gravats à haute teneur organique, tels que Ryugu et Bennu (la cible de la mission Osiris-Rex), seraient des objets de transition comète-astéroïde (CAT). « Les CAT sont de petits objets qui étaient autrefois des comètes actives mais qui se sont éteints et qui sont apparemment impossibles à distinguer des astéroïdes », y explique Hitoshi Miura qui ajoute : « en raison de leurs similitudes avec les comètes et les astéroïdes, les CAT pourraient fournir de nouvelles informations sur notre Système solaire ».

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