Il y a vingt ans, le Congrès américain a demandé à la NASA de trouver 90% des astéroïdes en Terre proche menaçant la Terre. Ils ont fait des progrès pour trouver ces astéroïdes qui orbitent le soleil et arrivent à moins de 1,3 unités astronomiques de la Terre. Cependant, ils devront peut-être étendre leur recherche car les astronomes trouvent maintenant des astéroïdes co-orbitant des Vénus qui pourraient constituer une menace.
La nouvelle recherche essaie de comprendre combien d'autres peuvent co-orbiter Vénus et comment nous pouvons les détecter. Ils peuvent être cachés dans l'éblouissement du soleil et résister à nos efforts pour les trouver. Il se résume aux fenêtres d'observabilité et comment la luminosité des astéroïdes change.
La recherche est intitulée « La menace invisible: évaluation du danger collisionnel posé par les astéroïdes co-orbitaux non découverts » et a été soumis à la revue Astronomie et astrophysique. L'auteur principal est Valerio Carruba, professeur adjoint à l'Université São Paulo au Brésil. Le papier est actuellement disponible sur le arxiv serveur de préimprimée.
« Vingt astéroïdes coorbitaux de Vénus sont actuellement connus », écrivent les auteurs. « L'état co-orbital protège ces astéroïdes des approches étroites de Vénus, mais elle ne les protège pas contre la rencontre de la Terre. » Les astéroïdes coorbitaux de Vénus sont considérés comme des astéroïdes potentiellement dangereux (PHA) s'ils ont « un diamètre minimum d'environ 140 mètres et se situent dans les unités astronomiques de 0,05 (UA) de l'orbite de la Terre », expliquent-ils.
La grande question est: cela représente-t-il une menace collisionnelle pour la Terre?
« Nous visons à évaluer la menace possible que la population encore non détectée de co-orbiteurs de Vénus peut consacrer à la Terre et à étudier leur détectabilité des observatoires de la Terre et de l'espace », écrivent les auteurs.
Un seul des 20 astéroïdes connus a une excentricité orbitale inférieure à 0,38. Cela a du sens car les astéroïdes avec des orbites plus larges se rapprochent de la Terre et sont plus faciles à détecter. Sa détection est donc probablement le résultat d'un biais d'observation. Malheureusement, cela signifie également qu'il pourrait y en avoir beaucoup plus avec des excentricités orbitales mineures qui sont très difficiles à détecter.
Un problème pour déterminer leur danger est que les coordonnées aient des orbites imprévisibles. « Les astéroïdes coorbitaux de Vénus sont très chaotiques, avec des temps de Lyapunov de l'ordre de 150 ans », expliquent les auteurs. Le temps de Lyapunov fait référence à la durée de l'orbite d'un objet pour devenir imprévisible en raison de la dynamique chaotique.
Cela signifie que l'étude d'une seule orbite d'un objet ne nous dit pas grand-chose sur ce que son orbite évoluera dans plus de 150 ans. Les auteurs écrivent qu'une étude statistique des astéroïdes « clones » fournit une image plus claire.
Les chercheurs ont créé une grille avec différentes inclinations orbitales et l'ont peuplée avec 26 astéroïdes clonés avec différentes caractéristiques orbitales. Ils les ont ensuite intégrés aux orbites des planètes du système solaire pendant 36 000 années simulées. Ensuite, ils ont vérifié pour voir si des astéroïdes clonés ont eu une rencontre étroite avec la Terre.
« Il y a une gamme d'orbites avec une excentricité <0,38, plus grande à des inclinations inférieures, pour lesquelles les co-orbitales de Vénus peuvent poser un risque de collision pour la Terre", écrivent les auteurs.
Ensuite, ils ont vérifié pour voir s'ils sont observables à partir de la Terre avec le prochain observatoire de Vera Rubin. Ils ont constaté que ces objets ne sont observables que périodiquement en raison de l'éblouissement du soleil. Ces fenêtres d'observation se produisent principalement lorsque les objets sont près de leur approche la plus proche de la Terre.
« La combinaison des contraintes d'élévation et des limitations d'allongement solaire restreint nos observations à des périodes spécifiques tout au long de l'année », écrivent les auteurs. L'allongement solaire signifie la distance angulaire entre l'un de ces astéroïdes et le soleil, mesuré du point de vue de la Terre.
L'étude montre à quel point il peut être difficile de détecter ces astéroïdes dangereux de la Terre. Une solution pourrait être d'envoyer un vaisseau spatial à l'orbite de Vénus. « Cependant, les observations menées à partir de l'orbite de Vénus, positionnées face au soleil, peuvent améliorer la détection de ces corps », expliquent les chercheurs. Plusieurs missions ont été proposées, notamment à l'orbite du Soleil-Terre ou du Sun-Venus L1 ou du L2.
Nous savons qu'il y a des astéroïdes avec des chances considérables de frapper la Terre. Certains d'entre eux sont assez grands pour détruire des villes entières. Même un astéroïde relativement petit de 150 mètres de diamètre peut frapper la Terre avec une force égale à des centaines de mégatonnes de TNT. C'est des milliers de fois plus puissant que les bombes atomiques tombées pendant la Seconde Guerre mondiale.
« Parmi ceux-ci, les co-orbitales de Low-E Vénus posent un défi unique, en raison des difficultés de détection et de suivi de ces objets de la Terre », écrivent les auteurs dans leur conclusion.
L'observatoire Vera Rubin devrait détecter de nombreux astéroïdes au cours de ses opérations d'enquête régulières. Cependant, trouver des astéroïdes potentiellement dangereux co-orbitant avec Vénus pourrait faire un effort particulier.
« Alors que des enquêtes comme celles de l'Observatoire Rubin peuvent être en mesure de détecter certains de ces astéroïdes dans un avenir proche, nous pensons que seule une campagne d'observation dédiée à partir d'une mission spatiale près de Vénus pourrait potentiellement cartographier et découvrir tous les astéroïdes toujours` `invisibles '' parmi les astéroïdes co-orbitaux », concluent les chercheurs.
