L'impact d'un astéroïde géant est considéré comme la cause probable de l'extinction massive des dinosaures il y a près de 66 millions d'années.

Bien qu'il n'y ait aucun danger potentiel d'un astéroïde sur la Terre à l'heure actuelle, il est toujours important de garder notre système de défense prêt afin d'éviter des conséquences catastrophiques telles que des impacts en déviant les trajectoires des astéroïdes si jamais on en découvre un.

Dans ce but, NASA a lancé la mission DART (Double Asteroid Redirection Test), la première mission de test de défense planétaire au monde, en novembre dernier. DART est la toute première mission consacrée à l'étude et à la démonstration d'une méthode de déviation d'astéroïdes en modifiant le mouvement d'un astéroïde dans l'espace par impact cinétique. En résumé, il s'agit d'entrer en collision avec un astéroïde et de le dévier de son orbite afin de fournir des informations précieuses pour le développement d'un tel système de défense planétaire.

La fraction de la population d'astéroïdes qui a survécu depuis la formation du système solaire a connu de nombreux événements de collision, dynamiques et thermiques qui ont façonné leurs structures et leurs propriétés orbitales.

En raison de l'incapacité à recréer les conditions d'impact dans les expériences de laboratoire, le régime observé d'impacts de faible gravité et de faible force est resté largement inexploré jusqu'à présent. De plus, les très grandes échelles de temps impliquées dans la croissance du cratère (plus de quelques heures dans le cas de DART) ont rendu impossible jusqu'à présent la simulation numérique de ces processus d'impact.

Dans une nouvelle étude publiée dans The Planetary Science Journal, des chercheurs du Université de Berne et le Pôle de recherche national (NCCR) PlanetS ont simulé cet impact avec une nouvelle méthode. Leurs résultats indiquent qu'il peut déformer sa cible beaucoup plus sévèrement qu'on ne le pensait auparavant.

"L'étude de ce régime de cratérisation encore à comprendre n'est pas seulement importante dans le contexte de la déviation des futurs astéroïdes menaçants, elle est également cruciale pour déterminer la durée de vie des formes globales des astéroïdes et des âges de surface." Mentions d'études.

Récemment, l'expérience d'impact artificiel de la mission Hayabusa2 de la JAXA à la surface de l'astéroïde Ryugu a créé un cratère d'environ 14 m de diamètre. Ce cratère d'une taille inattendue suggère qu'au moins la surface proche de l'astéroïde est contrôlée dans une large mesure par sa faible gravité plutôt que par sa force.

Ces missions ont démontré qu'un astéroïde pouvait avoir une structure interne très lâche. Cette structure est maintenue par des interactions gravitationnelles et une petite force de cohésion. Il ressemble à un tas de gravats.

Mais, des simulations antérieures de l'impact de la mission DART supposaient un intérieur solide de son astéroïde cible Dimorphos.

"Cela pourrait changer radicalement le résultat de la collision de DART et Dimorphos, qui devrait avoir lieu en septembre prochain", souligne Sabina Raducan, auteure principale de l'étude, de l'Institut de physique et du Centre national de compétence en recherche PlanetS.

Au lieu de laisser un cratère relativement petit sur l'astéroïde de 160 mètres de large, l'impact de DART à une vitesse d'environ 24'000 km/h pourrait complètement déformer Dimorphos. L'astéroïde pourrait également être dévié beaucoup plus fortement, et de plus grandes quantités de matière pourraient être éjectées de l'impact que les estimations précédentes ne prévoyaient.

Dans une nouvelle approche qui prend en compte la propagation des ondes de choc, le compactage et le flux de matière qui en résulte, les chercheurs ont pu, pour la première fois, modéliser l'ensemble du processus de cratérisation résultant d'impacts sur de petits astéroïdes comme Dimorphos.

Pour cette approche chercheuse, Sabina Raducan a été primée par l'ESA et par la mairie de Nice lors d'un atelier sur la mission de suivi DART HERA.

En 2024, l'Agence spatiale européenne ESA enverra une sonde spatiale à Dimorphos dans le cadre de la mission spatiale HERA. L'objectif est d'étudier visuellement les conséquences de l'impact de la sonde DART.

Selon les chercheurs, avoir une bonne compréhension des résultats potentiels de l'impact DART pourrait les aider à tirer le meilleur parti de la mission HERA.

« Notre travail sur les simulations d'impact ajoute un scénario potentiel important qui nous oblige à élargir nos attentes à cet égard. Ceci n'est pas seulement pertinent dans le contexte de la défense planétaire, mais ajoute également une pièce importante au puzzle de notre compréhension des astéroïdes en général », conclut le co-auteur de l'étude Martin Jutzi de l'Institut de physique et du Pôle de recherche national PlanetS. .

Référence du journal

1. Sabina D. Raducan et Martin Jutzi. Remodelage et resurfaçage à l'échelle mondiale d'astéroïdes par des impacts à petite échelle, avec des applications aux missions DART et Hera. Le Journal des sciences planétaires, Volume 3, Numéro 6. DOI : 10.3847/PSJ/ac67a7