La ceinture d'astéroïdes se trouve en orbite entre Mars et Jupiter et est une vaste collection de roches qui est considérée comme une planète qui ne s'est jamais formée. Lorsque notre système solaire s'est formé il y a 4,6 milliards d'années, le matériau de cette région aurait dû se fondre dans une planète; Cependant, l'influence gravitationnelle de Jupiter a empêché cela de se produire, suscitant la région afin que les collisions deviennent destructrices plutôt que constructives. Ce qui reste aujourd'hui ne contient qu'environ 3% de la masse de la lune dispersée sur des millions de kilomètres.
L'influence de Jupiter ne s'est pas arrêtée là. Les résonances gravitationnelles, les zones dans l'espace où les périodes orbitales des astéroïdes créent des interactions régulières avec Jupiter, Saturne et même Mars, déstabilisant les orbites d'astéroïdes, jetant des fragments vers le système solaire intérieur, où réside la Terre, soit vers l'extérieur vers l'orbite de Jupiter. Les fragments d'astéroïdes qui ne s'échappent pas sont broyés par des collisions mutuelles en poussière météoritique.
Une équipe d'astronomes dirigée par Julio Fernandez de l'Universidad de la República en Uruguay a calculé précisément à quelle vitesse cette épuisement du matériau de ceinture astéroïde progresse. Dans leur journal publié sur le arxiv Préprint Server, ils ont constaté que la ceinture d'astéroïdes perd actuellement environ 0,0088% de la partie de la ceinture d'astéroïdes qui participe toujours aux collisions en cours. Cela peut ressembler à un petit nombre, mais il représente un flux significatif de matériau lorsqu'il est considéré sur les immenses échelles de temps de l'évolution du système solaire.
Ce qui rend ce résultat particulièrement intéressant, c'est comment cette masse perdue se divise entre les différents destins. Environ 20% s'échappe sous forme d'astéroïdes et de météoroïdes qui traversent parfois l'orbite de la Terre et font parfois des entrées plutôt dramatiques dans notre atmosphère comme des météores. Les 80% restants sont broyés par des collisions mutuelles en poussière météoritique qui alimente la légère lueur qu'est la poussière zodiacale visible dans le ciel nocturne après le coucher du soleil ou avant le lever du soleil. Les astéroïdes les plus familiers comme Ceres, Vesta et Pallas ont été exclus de l'étude car ils ont survécu suffisamment longtemps pour ne plus participer à l'épuisement continu du matériel.
Il est important de comprendre la perte de masse de la ceinture astéroïde et a une implication directe pour l'évolution de la Terre. Les grands corps qui échappent à la ceinture ne disparaissent pas simplement dans l'espace, certains finissent par trouver leur chemin vers le système solaire intérieur, où ils deviennent des impacteurs potentiels.
La recherche suggère que si le taux de perte de masse actuel est extrapolé dans le temps, la ceinture d'astéroïdes aurait pu être environ 50% plus massive il y a environ 3,5 milliards d'années, avec un taux de perte de masse environ deux fois plus élevé. Cela est remarquablement bien corrélé avec les preuves géologiques de la Lune et de la Terre montrant un taux de bombardement en baisse au cours des dernières milliards d'années.
La ceinture d'astéroïdes est souvent considérée comme une caractéristique permanente de notre système solaire, mais cette recherche le révèle comme une structure dynamique qui perd progressivement du matériel depuis des milliards d'années. Les couches de sphérules en verre trouvées dans les strates de roche de la Terre révèlent un passé plus violent lorsqu'une ceinture d'astéroïdes plus massive a envoyé beaucoup plus de morceaux de roche à notre chemin.
Aujourd'hui, ce bombardement s'est installé dans un filet régulier alors que la ceinture continue sa lente baisse. La compréhension de ce processus nous aide non seulement à assembler l'histoire d'impact qui a façonné la surface de la Terre, mais elle fournit également des données cruciales pour modéliser le risque futur à partir d'objets presque terres.
