Crédit d'image: NASA / JPL
Les scientifiques de la NASA ont mesuré pour la première fois une force minuscule connue pour agir sur les astéroïdes; changeant subtilement leurs orbites et leur vitesse de rotation. La force, appelée effet Yarkovsky, est produite par la façon dont un astéroïde absorbe l'énergie du soleil, puis la rayonne dans l'espace sous forme de chaleur - la force est minuscule, seulement quelques grammes, mais avec le temps, elle peut faire un changement significatif . L'astéroïde 6489 est suivi par les astronomes depuis 1991, et ils ont découvert qu'il avait décalé son orbite de 15 km depuis lors.
Les scientifiques de la NASA ont pour la première fois détecté une force minuscule mais théoriquement importante agissant sur les astéroïdes en mesurant un changement extrêmement subtil dans la trajectoire orbitale d'un astéroïde proche de la Terre. Cette force, appelée effet Yarkovsky, est produite par la façon dont un astéroïde absorbe l'énergie du soleil et la retransmet dans l'espace sous forme de chaleur. La recherche aura un impact sur la façon dont les scientifiques comprendront et suivront les astéroïdes à l'avenir.
L'astéroïde 6489 «Golevka» est relativement peu visible par rapport aux astéroïdes proches de la Terre. Il ne mesure qu'un demi-kilomètre (0,33 mile), bien qu'il pèse environ 210 milliards de kilogrammes (460 milliards de livres). Mais aussi banal que Golevka soit à l'échelle céleste, il est également relativement bien caractérisé, ayant été observé par radar en 1991, 1995, 1999 et en mai dernier. Une équipe internationale d'astronomes, y compris des chercheurs du Jet Propulsion Laboratory de la NASA à Pasadena, en Californie, ont utilisé cet ensemble de données complet pour effectuer une analyse détaillée de la trajectoire orbitale de l'astéroïde. Le rapport de l'équipe paraît dans le numéro du 5 décembre de «Science».
"Pour la première fois, nous avons prouvé que les astéroïdes peuvent littéralement se propulser dans l'espace, quoique très lentement", a déclaré le Dr Steven Chesley, scientifique au Jet Propulsion Laboratory de la NASA et chef de file de l'étude.
L'idée derrière l'effet Yarkovsky est la simple notion que la surface d'un astéroïde est chauffée par le soleil pendant la journée, puis se refroidit pendant la nuit. Pour cette raison, l'astéroïde a tendance à émettre plus de chaleur de son côté après-midi, tout comme le crépuscule du soir sur Terre est plus chaud que le crépuscule du matin. Ce rayonnement thermique déséquilibré produit une minuscule accélération qui jusqu'à présent n'est pas mesurée.
"La quantité de force exercée par l'effet Yarkovsky, environ une once dans le cas de Golevka, est incroyablement petite, surtout compte tenu de la masse globale de l'astéroïde", a déclaré Chesley. «Mais au cours des 12 années où Golevka a été observée, cette petite force a provoqué un décalage de 15 kilomètres (9,4 miles). Appliquer cette même force sur des dizaines de millions d'années et cela peut avoir un effet énorme sur l'orbite d'un astéroïde. Les astéroïdes qui gravitent autour du Soleil entre Mars et Jupiter peuvent en fait devenir des astéroïdes proches de la Terre. »
L'effet Yarkovsky est devenu un outil essentiel pour comprendre plusieurs aspects de la dynamique des astéroïdes. Les théoriciens l'ont utilisé pour expliquer des phénomènes tels que le taux de transport des astéroïdes de la ceinture principale vers le système solaire interne, l'âge des échantillons de météorites et les caractéristiques des soi-disant «familles d'astéroïdes» qui se forment lorsqu'un plus gros astéroïde est perturbé par collision. Et pourtant, malgré sa profonde signification théorique, la force n'a jamais été détectée, et encore moins mesurée, pour aucun astéroïde jusqu'à présent.
"Une fois qu'un astéroïde proche de la Terre a été découvert, le radar est la technique astronomique la plus puissante pour mesurer ses caractéristiques physiques et déterminer son orbite exacte", a déclaré le Dr Steven Ostro, scientifique du JPL et contributeur à l'article. «Pour vous donner une idée de la puissance? notre observation radar était comme localiser à moins d'un demi-pouce la distance d'un ballon de basket à New York en utilisant une antenne radar de la taille d'une balle de softball à Los Angeles. »
Pour obtenir leurs résultats historiques, les scientifiques ont utilisé un modèle avancé de l'effet Yarkovsky développé par le Dr David Vokrouhlick? de l'Université Charles, Prague. Vokrouhlick? a mené une étude en 2000 qui prédit la possibilité de détecter la force subtile agissant sur Golevka lors de son approche de la Terre en 2003.
"Nous avions prédit que l'accélération devrait être détectable, mais nous ne savions pas du tout à quel point elle serait forte", a déclaré Vokrouhlick ?. «Grâce aux données radar, nous avons pu répondre à cette question.»
En utilisant la mesure de l'accélération Yarkovsky, l'équipe a pour la première fois déterminé la masse et la densité d'un petit astéroïde solitaire en utilisant des observations au sol. Cela ouvre une toute nouvelle voie d'étude pour les astéroïdes proches de la Terre, et ce n'est qu'une question de temps avant que de nombreux autres astéroïdes soient «pesés» de cette manière.
Outre Chesley, Ostro et Vokrouhlick?, Les auteurs du rapport sont Jon Giorgini, le Dr Alan Chamberlin et le Dr Lance Benner du JPL; David Apek, Charles University, Prague, Dr. Michael Nolan, Arecibo Observatory, Puerto Rico, Dr.Jean-Luc Margot, University of California, Los Angeles, et Alice Hine, Arecibo Observatory, Puerto Rico.
L'Observatoire Arecibo est exploité par l'Université Cornell dans le cadre d'un accord de coopération avec la National Science Foundation et avec le soutien de la NASA. Le Bureau des sciences spatiales de la NASA, à Washington, DC a soutenu les observations radar. Le JPL est géré pour la NASA par le California Institute of Technology de Pasdena.
De plus amples informations sur les missions planétaires de la NASA, les observations astronomiques et les mesures en laboratoire sont disponibles sur Internet à l'adresse: http://neo.jpl.nasa.gov/
Des informations sur les programmes de la NASA sont disponibles sur Internet à l'adresse: www.nasa.gov
Le JPL est géré pour la NASA par le California Institute of Technology de Pasadena
Source d'origine: communiqué de presse NASA / JPL
