L’impact de la sonde DART de la NASA a modifié de manière permanente la forme et l’orbite de la lune de l’astéroïde, selon une nouvelle étude

Selon une nouvelle étude, lorsque le vaisseau spatial DART (Double Asteroid Redirection Test) de la NASA est entré en collision avec une lune astéroïde appelée Dimorphos en 2022, la lune a été considérablement déformée, créant un grand cratère et la remodelant de manière si spectaculaire que la lune a déraillé de sa progression évolutive d’origine. Les chercheurs de l’étude pensent que Dimorphos pourrait commencer à « basculer » de manière chaotique dans ses tentatives de revenir à l’équilibre gravitationnel avec son astéroïde parent nommé Didymos.

« Dans l’ensemble, nos prédictions initiales sur la façon dont DART modifierait la façon dont Didymos et sa lune se déplaceraient dans l’espace étaient correctes », a déclaré Derek Richardson, professeur d’astronomie à l’Université du Maryland et responsable du groupe de travail sur l’étude de DART. « Mais certaines découvertes inattendues permettent de mieux comprendre comment les astéroïdes et d’autres petits corps se forment et évoluent au fil du temps. »

L’article publié dans Journal des sciences planétaires le 23 août 2024, une équipe dirigée par Richardson a détaillé des observations post-impact notables et décrit les implications possibles pour les futures recherches sur les astéroïdes.

L’une des plus grandes surprises a été de constater à quel point l’impact avec DART a modifié la forme de Dimorphos. Selon Richardson, la lune de l’astéroïde était à l’origine aplatie (en forme de hamburger) mais est devenue plus allongée (étirée comme un ballon de football) après la collision avec le vaisseau spatial DART.

« Nous nous attendions à ce que Dimorphos soit allongé avant l’impact, simplement parce que nous pensions généralement que c’est ainsi que le corps central d’une lune accumule progressivement la matière qui s’est détachée d’un corps principal comme Didymos. Il aurait naturellement tendance à former un corps allongé qui pointerait toujours son axe long vers le corps principal », a expliqué Richardson. « Mais ce résultat contredit cette idée et indique que quelque chose de plus complexe est à l’œuvre ici. De plus, le changement de forme induit par l’impact de Dimorphos a probablement changé la façon dont il interagit avec Didymos. »

Richardson a noté que même si DART n’a frappé que la Lune, la Lune et le corps principal sont reliés par la gravité. Les débris dispersés par le vaisseau spatial lors de l’impact ont également joué un rôle dans l’équilibre perturbé entre la Lune et son astéroïde, raccourcissant l’orbite de Dimorphos autour de Didymos. Il est intéressant de noter que la forme de Didymos est restée la même, ce qui indique que le corps de l’astéroïde le plus gros est suffisamment ferme et rigide pour conserver sa forme même après avoir perdu de la masse pour créer sa lune.

Selon Richardson, les changements de Dimorphos ont des implications importantes pour les futurs efforts d’exploration, y compris la mission de suivi de l’Agence spatiale européenne vers le système Didymos prévue pour octobre 2024.

« À l’origine, Dimorphos était probablement dans un état très détendu et avait un côté pointé vers le corps principal, Didymos, tout comme la lune de la Terre a toujours une face pointée vers notre planète », a expliqué Richardson. « Maintenant, il est désaligné, ce qui signifie qu’il peut osciller d’avant en arrière dans son orientation. Dimorphos pourrait également être en train de “basculer”, ce qui signifie que nous l’avons peut-être fait tourner de manière chaotique et imprévisible. »

L’équipe attend maintenant de savoir quand les débris éjectés seront retirés du système, si Dimorphos continue de tourner dans l’espace et quand il retrouvera enfin sa stabilité antérieure.

« L’une des questions les plus importantes aujourd’hui est de savoir si Dimorphos est suffisamment stable pour que des sondes spatiales puissent y atterrir et y installer davantage d’équipements de recherche », a-t-il déclaré. « Il faudra peut-être une centaine d’années pour observer des changements notables dans le système, mais cela ne fait que quelques années depuis l’impact. En savoir plus sur le temps qu’il faut à Dimorphos pour retrouver sa stabilité nous apprend des choses importantes sur sa structure interne, ce qui éclairera à son tour les futures tentatives de déviation d’astéroïdes dangereux. »

Richardson et son équipe espèrent que Hera fournira davantage d’informations sur l’impact de DART. D’ici fin 2026, Hera atteindra le système d’astéroïdes binaires contenant Dimorphos et Didymos pour évaluer pour la première fois les propriétés internes des deux astéroïdes, fournissant ainsi une analyse plus détaillée de la mission DART et de ses implications pour l’avenir.

« DART nous a permis de mieux comprendre la physique gravitationnelle complexe, ce qui est impossible à faire en laboratoire. Toutes ces recherches nous aident à mieux ajuster nos efforts pour défendre la Terre en cas de menace réelle », a déclaré Richardson. « Il existe une probabilité non nulle qu’un astéroïde ou une comète s’approche et mette en danger la planète. Nous disposons désormais d’une ligne de défense supplémentaire contre ce type de menaces extérieures. »