Une nouvelle étude a remis en question une explication populaire du raccourcissement inattendu de 30 secondes de la période orbitale de Dimorphos. Les chercheurs ont découvert que le mécanisme proposé produirait en réalité l’effet inverse, étant donné la dynamique gravitationnelle de la petite lune. L'article a été accepté pour publication dans Astronomie et astrophysique et est actuellement disponible sur arXiv serveur de préimpression.
Le DART (Double Asteroid Redirection Test) de la NASA a été lancé dans l'espace en 2022 et s'est écrasé sur Dimorphos, une petite lune de l'astéroïde géocroiseur Didymos. Il s'agissait d'une mission de défense planétaire, où les scientifiques voulaient tester si le fait de lancer délibérément un satellite dans une petite roche spatiale pouvait le faire dévier de sa trajectoire, l'éloignant de la planète.
Les scientifiques du monde entier se sont réjouis lorsque le crash a réduit la période orbitale du système binaire d'environ 33 minutes. Cependant, dans les semaines qui ont suivi, les observations ont révélé une réduction supplémentaire de 30 secondes, une tournure inattendue qui a laissé les chercheurs perplexes quant à sa cause.
L’hypothèse initiale de ce changement inattendu portait sur un processus connu sous le nom de durcissement binaire. Dans ce scénario, les débris éjectés par l'accident interagissent avec la gravité de Dimorphos et sont finalement éjectés hors du système, provoquant une perte de moment cinétique du système binaire (système Didymos-Dimorphos) et une orbite plus étroite.
L'étude récente de Harrison Agrusa et Camille Chatenet, de l'Université Côte d'Azur, France, a montré que la diffusion gravitationnelle des éjectas n'expliquait pas la baisse anormale de la période orbitale de Dimorphos. Les chercheurs ont utilisé le code REBOUND N-body pour effectuer des simulations à N corps, une méthode informatique qui calcule le mouvement de plusieurs objets lorsqu'ils interagissent grâce aux forces gravitationnelles de chacun. Dans ces simulations, 10 000 particules d'éjecta ont été modélisées pour étudier leur dynamique collective après l'impact du DART.
Les résultats ont indiqué que Dimorphos est un diffuseur trop faible (faible vitesse de fuite, nombre de Safronov ~ 0,14) pour éjecter suffisamment de moment cinétique du système.
Si les éjectas liés ne sont pas dispersés, le résultat le plus plausible serait une ré-accrétion, où les débris retombent dans l'un ou l'autre des composants du système binaire. Étant donné que l'impact de DART sur Dimorphos a été presque frontal, la plupart des matériaux éjectés ont été placés sur des orbites progrades, où les débris devraient se déplacer dans la même direction que l'orbite mutuelle de Dimorphos et Didymos.
On sait que lorsque la matière en prograde avec le système se réaccumule, elle s'ajoute au moment cinétique du système binaire, ce qui entraînerait une augmentation nette de la période orbitale au lieu de la diminution observée.
Tous les calculs effectués au cours de cette étude suggèrent que la matière sera ensuite réaccumulée dans le système. Cela suggère la présence d’un mécanisme supplémentaire qui peut contrecarrer cet effet et provoquer la diminution nette observée de la période orbitale.
Les chercheurs ont proposé que le remodelage de Dimorphos induit par la rotation soit l'explication alternative la plus plausible de la baisse d'environ 30 secondes de la période orbitale, bien qu'ils aient reconnu que des études supplémentaires sont nécessaires pour parvenir à une conclusion définitive.
Écrit pour vous par notre auteur Sanjukta Mondal, édité par Lisa Lock, et vérifié et révisé par Robert Egan, cet article est le résultat d'un travail humain minutieux. Nous comptons sur des lecteurs comme vous pour maintenir en vie le journalisme scientifique indépendant. Si ce reporting vous intéresse, pensez à faire un don (surtout mensuel). Vous obtiendrez un sans publicité compte en guise de remerciement.
