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Anatomie d'un ast†éro†ïde | ESO Belgique

eso1405fr-be — Communiqu†é de presse scientifique

Anatomie d'un ast†éro†ïde

5 f†évrier 2014

Le New Technology Telescope (NTT) de l'ESO a †ét†é utilis†é pour d†étecter les premiers signes indiquant que les ast†éro†ïdes peuvent avoir une structure interne tr†ès vari†ée. En effectuant des mesures d'une extr†ême pr†écision, les astronomes ont d†écouvert l'existence de zones de densit†és diff†érentes au sein de l'ast†éro†ïde Itokawa. D†écouvrir ce qui se cache sous la surface des ast†éro†ïdes ne renseigne pas uniquement sur leur processus de formation mais †également sur les effets de leurs collisions avec d'autres corps du Syst†ème Solaire, et donc sur la formation des plan†ètes.

C'est en utilisant des observations au sol d'une grande pr†écision que Stephen Lowry (Universit†é de Kent, Royaum-Uni) et ses coll†ègues ont mesur†é la vitesse de rotation de l'ast†éro†ïde g†éocroiseur (25143) Itokawa ainsi que les variations de cette vitesse au fil du temps. Ils ont combin†é ces informations sensibles avec les r†ésultats de travaux th†éoriques sur l'†émission de chaleur par les ast†éro†ïdes.

Cet ast†éro†ïde de petite taille est un curieux objet dot†é d'une forme †étrange, semblable †à celle d'une cacahu†ète, d'apr†ès les images transmises par la sonde japonaise Hayabusa en 2005. Afin de sonder sa structure interne, l'†équipe de Lowry a notamment utilis†é des images collect†ées entre 2001 et 2013 par le New Technology Telescope (NTT) de l'ESO qui †équipe l'Observatoire de La Silla au Chili [1]. La mesure de ses variations de luminosit†é au cours de sa rotation a permis de d†éterminer avec pr†écision la p†ériode de rotation de cet ast†éro†ïde ainsi que ses variations temporelles. Connaissant la forme de cet ast†éro†ïde, l'†équipe a pu explorer sa structure interne et d†écouvrir, pour la toute premi†ère fois, l'†étendue de sa complexit†é [2].

"C'est la toute premi†ère fois que nous avons †ét†é en mesure d'explorer l'int†érieur d'un ast†éro†ïde" nous confie Stephen Lowry. "Nous avons d†écouvert toute la complexit†é de la structure interne d'Itokawa òÀÓ cette d†écouverte constitue une †étape importante dans notre compr†éhension des corps rocheux du Syst†ème Solaire."

La rotation d'un ast†éro†ïde, plus g†én†éralement, des petits corps dans l'espace, peut †être perturb†ée par le rayonnement en provenance du Soleil. Ce ph†énom†ène, baptis†é effet Yarkovsky-O'Keefe-Radzievskii-Paddack (YORP), se produit lorsque la lumi†ère solaire absorb†ée est r†éfl†échie par la surface de l'objet sous forme de chaleur. Lorsque l'ast†éro†ïde pr†ésente une forme tr†ès irr†éguli†ère, la chaleur n'est pas †émise uniform†ément ; un faible couple s'exerce alors sur le corps et modifie sa vitesse de rotation [3], [4].

L'†équipe de Stephen Lowry a constat†é que l'effet YORP se traduisait par une faible acc†él†ération de la vitesse de rotation d'Itokawa. La variation de cette vitesse de rotation est faible òÀÓ voisine de 0,045 secondes par an seulement. Mais ce r†ésultat pour le moins inattendu ne peut s'expliquer que par la diff†érence de densit†é qui caract†érise les deux zones de l'ast†éro†ïde en forme de cacahu†ète.

C'est la toute premi†ère fois que les astronomes d†émontrent la complexit†é de la structure interne des ast†éro†ïdes. Jusqu'†à pr†ésent, les caract†éristiques internes des ast†éro†ïdes ne pouvaient †être d†éduites que de mesures de densit†és globales et approximatives. Cet exceptionnel aper†çu des entrailles d'Itokawa a donn†é lieu †à de nombreuses hypoth†èses relatives †à sa formation. L'une de ces hypoth†èses stipule qu'il se serait form†é †à partir d'un double ast†éro†ïde dont les deux composants auraient collisionn†é puis fusionn†é.

Stephen Lowry ajoute : "D†écouvrir que les ast†éro†ïdes sont caract†éris†és par des int†érieurs inhomog†ènes est lourd de cons†équences òÀÓ pour les mod†èles de formation des ast†éro†ïdes binaires notamment. Cette d†écouverte pourrait †également permettre de r†éduire le risque de collisions d'ast†éro†ïdes avec la Terre, ou d'envisager de possibles exp†éditions futures sur ces corps rocheux. "

Cette nouvelle capacit†é †à sonder l'int†érieur d'un ast†éro†ïde constitue une avanc†ée significative, et pourrait permettre de lever le voile sur les nombreux secrets que renferment, aujourd'hui encore, ces myst†érieux objets.

Notes

[1] Pour les besoins de cette †étude, des mesures de luminosit†é effectu†ées, non seulement par le NTT, mais †également par les t†élescopes suivants, ont †ét†é utilis†ées : le t†élescope de 1,5 m de l'Observatoire Palomar (Californie, Etats-Unis), l'Observatoire de Table Mountain (Californie, Etats-Unis), le t†élescope de 1,5 m de l'Observatoire Steward (Arizona, Etats-Unis), le t†élescope Bok de 2,25m de l'Observatoire Steward (Arizona, Etats-Unis), le t†élescope Liverpool de 2 m (La Palma, Espagne), le t†élescope Isaac Newton de 2,5 m (La Palma, Espagne) et le t†élescope Hale de 5 m de diam†ètre qui †équipe l'Observatoire Palomar (Californie, Etats-Unis).

[2] Les calculs ont montr†é que la densit†é interne varie de 1,75 †à 2,85 grammes par centim†ètre cube. Ces deux densit†és sont relatives aux deux zones distinctes qui constituent Itokawa.

[3] Pour illustrer simplement et approximativement l'effet YORP, consid†érons une h†élice : si un faisceau de lumi†ère suffisamment intense tombait sur cette h†élice, cette derni†ère entamerait une rotation sous l'effet d'un ph†énom†ène semblable.

[4] Stephen Lowry et ses coll†ègues ont †ét†é les tous premiers †à observer ce ph†énom†ène sur un ast†éro†ïde de petite taille not†é 2000 PH5 (†également baptis†é 54509 YORP, voir eso0711). L'utilisation des instruments de l'ESO a †également †ét†é d†éterminante dans cette †étude ant†érieure.

Plus d'informations

Ce travail de recherche a fait l'objet d'un article intitul†é "The Internal Structure of Asteroid (25143) Itokawa as Revealed by Detection of YORP Spin-up", par Lowry et al., †à para†ître dans la revue Astronomy & Astrophysics.

L'†équipe est constitu†ée de S.C Lowry (Centre d†édi†é †à l'Astrophysique et †à la Plan†étologie, Ecole des Sciences Physiques (SEPnet), Universit†é de Kent, Royaume-Uni), P.R. Weissman (Jet Propulsion Laboratory, Institut de Technologie de Californie, Pasadena, Etats-Unis [JPL]), S.R. Duddy (Centre d†édi†é †à l'Astrophysique et †à la Plan†étologie, Ecole des Sciences Physiques (SEPnet), Universit†é de Kent, Royaume-Uni), B.Rozitis (Sciences Plan†étaires et Spatiales, D†épartement des Sciences Physiques, Universit†é Libre, Milton Keynes, Royaume-Uni), A. Fitzsimmons (Centre de Recherche en Astrophysique, Universit†é de Belfast, Belfast, Royaume-Uni), S.F. Green (Sciences Plan†étaires et Spatiales, D†épartement des Sciences Physiques, Universit†é Libre, Milton Keynes, Royaume-Uni), M.D. Hicks (Jet Propulsion Laboratory, Institut de Technologie de Californie, Pasadena, Etats-Unis), C. Snodgrass (Institut Max Planck de Recherche sur le Syst†ème Solaire, Katlenburg-Lindau, Allemagne), S.D. Wolters (JPL), S.R. Chesley (JPL), J. Pittichov†á (JPL) et P. van Oers (Ensemble de T†élescopes Isaac Newton, Iles Canaries, Espagne).

L'ESO est la premi†ère organisation intergouvernementale pour l'astronomie en Europe et l'observatoire astronomique le plus productif au monde. L'ESO est soutenu par 15 pays : l'Allemagne, l'Autriche, la Belgique, le Br†ésil, le Danemark, l'Espagne, la Finlande, la France, l'Italie, les Pays-Bas, le Portugal, la R†épublique Tch†èque, le Royaume-Uni, la Su†ède et la Suisse. L'ESO conduit d'ambitieux programmes pour la conception, la construction et la gestion de puissants †équipements pour l'astronomie au sol qui permettent aux astronomes de faire d'importantes d†écouvertes scientifiques. L'ESO joue †également un r†‡le de leader dans la promotion et l'organisation de la coop†ération dans le domaine de la recherche en astronomie. L'ESO g†ère trois sites d'observation uniques, de classe internationale, au Chili : La Silla, Paranal et Chajnantor. †À Paranal, l'ESO exploite le VLT ˆë Very Large Telescope ˆ¨, l'observatoire astronomique observant dans le visible le plus avanc†é au monde et deux t†élescopes d†édi†és aux grands sondages. VISTA fonctionne dans l'infrarouge. C'est le plus grand t†élescope pour les grands sondages. Et, le VLT Survey Telescope (VST) est le plus grand t†élescope con†çu exclusivement pour sonder le ciel dans la lumi†ère visible. L'ESO est le partenaire europ†éen d'ALMA, un t†élescope astronomique r†évolutionnaire. ALMA est le plus grand projet astronomique en cours de r†éalisation. L'ESO est actuellement en train de programmer la r†éalisation d'un t†élescope europ†éen g†éant (E-ELT pour European Extremely Large Telescope) de la classe des 39 m†ètres qui observera dans le visible et le proche infrarouge. L'E-ELT sera ˆë l'ŠÓil le plus grand au monde tourn†é vers le ciel ˆ¨.ˆà

Liens

Contacts

Stephen C. Lowry
The University of Kent
Canterbury, United Kingdom
Tel: +44 1227 823584
Email: s.c.lowry@kent.ac.uk

Richard Hook
ESO, Public Information Officer
Garching bei M†®nchen, Germany
Tel: +49 89 3200 6655
Mobile: +49 151 1537 3591
Email: rhook@eso.org

Katie Scoggins
Press Officer, Corporate Communications Office, University of Kent
Canterbury, United Kingdom
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Email: K.Scoggins@kent.ac.uk

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Ce texte est une traduction du communiqu†é de presse de l'ESO eso1405.
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A propos du communiqu†é de presse

Communiqu†é de presse Nˆ:eso1405fr-be
Nom:(25143) Itokawa
Type:Solar System : Interplanetary Body : Asteroid
Facility:Hayabusa,New Technology Telescope
Science data:2014A&A...562A..48L

Images

Une repr†ésentation sch†ématique de l'†étrange ast†éro†ïde Itokawa †à la forme de cacahou†ète
Une repr†ésentation sch†ématique de l'†étrange ast†éro†ïde Itokawa †à la forme de cacahou†ète
Gros plan sur l'ast†éro†ïde Itokawa (25143)
Gros plan sur l'ast†éro†ïde Itokawa (25143)
Gros plan sur l'ast†éro†ïde Itokawa (25143)
Gros plan sur l'ast†éro†ïde Itokawa (25143)
Gros plan sur l'ast†éro†ïde Itokawa (25143)
Gros plan sur l'ast†éro†ïde Itokawa (25143)

Vid†éos

Vue d'artiste de l'ast†éro†ïde Itokawa (25143)
Vue d'artiste de l'ast†éro†ïde Itokawa (25143)
Vue d'artiste de l'ast†éro†ïde Itokawa (25143)
Vue d'artiste de l'ast†éro†ïde Itokawa (25143)

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