Une paire d'images stéréoscopiques de l'astéroïde Dinkinesh et de son satellite Selam, créées à l'aide des données collectées par la caméra L'LORRI du vaisseau spatial Lucy de la NASA dans les minutes autour de l'approche la plus proche le 1er novembre 2023. Crédit : NASA/Goddard/SwRI/ Johns Hopkins APL/NOIRLab pour les images originales/Brian May/Claudia Manzoni pour le traitement stéréo des images
Des chercheurs de l'Université Cornell ont développé une nouvelle méthode pour estimer l'âge des astéroïdes en utilisant la dynamique, démontrant cette approche sur l'astéroïde Selam, âgé d'environ 2 à 3 millions d'années.
Un astéroïde découvert en novembre dernier est en fait un tout-petit du système solaire – âgé de seulement 2 à 3 millions d’années, estime une équipe de recherche dirigée par l’Université Cornell à l’aide de nouveaux calculs statistiques.
L’équipe a déterminé l’âge de Selam, une « lune » encerclant le petit astéroïde Dinkinesh dans la ceinture principale d’astéroïdes entre Mars et Jupiter, basé uniquement sur la dynamique ou sur la façon dont la paire se déplace dans l'espace. Leur calcul concorde avec celui de la mission Lucy de la NASA, basé sur une analyse des cratères de surface, la méthode la plus traditionnelle de datation des astéroïdes.
Avantages de la nouvelle méthode
La nouvelle méthode complète ce travail et présente certains avantages : elle ne nécessite pas de vaisseau spatial coûteux pour capturer des images en gros plan ; pourrait être plus précis dans les cas où les surfaces des astéroïdes ont subi des changements récents ; et peut être appliqué aux corps secondaires de dizaines d’autres systèmes binaires connus, qui représentent 15 % des astéroïdes géocroiseurs, ont indiqué les chercheurs.
« Trouver l'âge des astéroïdes est important pour les comprendre, et celui-ci est remarquablement jeune par rapport à l'âge du système solaire, ce qui signifie qu'il s'est formé assez récemment », a déclaré Colby Merrill, doctorant dans le domaine de l'ingénierie aérospatiale. « Obtenir l'âge de ce corps peut nous aider à comprendre la population dans son ensemble. »
Merrill est le premier auteur de « Age of (152830) Dinkinesh-Selam Constrained by Secular Tidal-BYORP Theory », publié dans Astronomie et astrophysique.
Caractéristiques uniques et applications futures
Merrill, un expert en dynamique qui faisait partie de la mission DART (Double Asteroid Redirection Test) de la NASA, surveillait de près lorsque le vaisseau spatial Lucy a survolé Dinkinesh le 1er novembre 2023 et a trouvé Selam de manière inattendue. Ce dernier s’est avéré être « un corps extraordinairement unique et complexe », a déclaré Merrill – un soi-disant « binaire de contact » composé de deux lobes qui sont essentiellement des tas de décombres collés ensemble, et le premier du genre vu en orbite autour d’un autre astéroïde.
Les astéroïdes binaires sont des objets dynamiquement complexes et fascinants qui se livrent à une sorte de lutte acharnée, ont indiqué les chercheurs. La gravité agissant sur les objets les fait gonfler physiquement et entraîne des marées, qui réduisent lentement l'énergie du système. Pendant ce temps, le rayonnement solaire modifie également l'énergie du système binaire avec un effet appelé effet binaire Yarkovsky-O'Keefe-Radzievskii-Paddack (BYORP). Finalement, le système atteindra un équilibre où les marées et le BYORP seront tout aussi forts – une impasse dans la lutte acharnée.
En supposant que ces forces étaient en équilibre et en intégrant les données sur les astéroïdes partagées publiquement par la mission Lucy, les chercheurs ont calculé combien de temps il aurait fallu à Selam pour atteindre son état actuel après s'être formé à partir d'un matériau de surface éjecté par un Dinkinesh en rotation rapide. En cours de route, l’équipe a déclaré avoir amélioré les équations préexistantes qui supposaient que les deux corps étaient de même densité et ignoraient la masse du corps secondaire. En effectuant environ 1 million de calculs avec différents paramètres, les résultats ont produit un âge médian pour Selam de 3 millions d'années, 2 millions étant le résultat le plus probable.
Les chercheurs espèrent appliquer leur nouvelle méthode de vieillissement à d’autres systèmes binaires dont la dynamique a été bien caractérisée, même sans survols rapprochés.
« Utilisée en tandem avec le comptage des cratères, cette méthode pourrait aider à mieux limiter l'âge d'un système », a déclaré Alexia Kubas, doctorante dans le domaine de l'astronomie et des sciences spatiales et co-auteur de l'article. « Si nous utilisons deux méthodes et qu'elles concordent, nous pouvons être plus sûrs d'obtenir un âge significatif qui décrit l'état actuel du système. »
