Une étude révèle les secrets de cet étrange astéroïde double survolé par la Nasa

La sonde LucyLucy a pour objectif de survoler les astéroïdes troyens, prisonniers sur l'orbite de JupiterJupiter par sa formidable attraction gravitationnelle. Sur son chemin, Lucy a survolé l'année dernière l'astéroïde Dinkinesh de la Ceinture principale. La sonde survolera également l'astéroïde Donaldjohanson en 2025.

Dinkinesh : un astéroïde plus complexe que prévu

Dans une étude, publiée ce 29 mai dans Nature, les chercheurs du SRI ont scruté toutes les images prises par Lucy et ont découvert plusieurs anomaliesanomalies. Il y a un gros creux à la surface, signifiant qu'un morceau, équivalant au quart de l'astéroïde, s'est échappé.

Images prises par la caméra L'Lorri de Lucy. Les points rouges montrent la présence d'une crête, et les points jaunes délimitent un gros creux qui montre qu'une partie de l'astéroïde est partie. © Nasa, GSFC, SwRI, Johns Hopkins APL, NOIRLab

Une force gravitationnelle importante

D'après les chercheurs, ceci révèle que Dinkinesh et sa lune nommée Selam possèdent une force gravitationnelleforce gravitationnelle interne importante et que la formation du couple a été complexe. Au cours de millions d'années de révolution autour du Soleil, le rayonnement thermique de la surface de l'astéroïde a engendré de minuscules forces qui ont commencé à faire tourner l'astéroïde sur lui-même de plus en plus vite.

Au fur et à mesure, la forme de Dinkinesh s'est allongée à cause de la force centrifugeforce centrifuge issue de sa rotation, au point qu'une partie du corps s'est détachée. Qu'est-elle devenue ? Les chercheurs supposent qu'elle s'est d'abord décomposée en anneau autour de l'astéroïde.

L'astéroïde Dinkinesh survolé par Lucy. © Nasa, GSFC SwRI, Johns Hopkins APL, NOIRLab

Les images de Lucy montrent la présence d'une crête au niveau de l'équateuréquateur, signifiant qu'une partie de l'anneau est retombée à la surface à cet endroit. Le reste s'est probablement aggloméréaggloméré pour former Selam, la lune de Dinkinesh qui est en réalité un corps double, dont les deux moitiés se touchent.

Compilation d'images de la lune Selam de Dinkinesh. © Nasa, GSFC, SwRI, Johns Hopkins APL, NOIRLab

Des indices supplémentaires sur la formation des planètes

Les astéroïdes sont les témoins de la genèse de notre Système solaire. Les chercheurs sont friands de survolssurvols d'astéroïdes car ils sont intéressés par la façon dont ils se comportent quand ils se heurtent, se brisent ou se collent les uns aux autres. Ces comportements nous informent sur leur résistancerésistance et leur structure interne.

La sonde Lucy de la Nasa fait une découverte historique avec cet astéroïde double unique !

Article écrit par Daniel ChrétienDaniel Chrétien, publié le 9 novembre 2023.

Le 1^er novembre, la sonde Lucy a survolé l'astéroïde Dinkinesh, alias « Dinky », dans la Ceinture principale d'astéroïdes. La NasaNasa avait alors annoncé la découverte d'une lune autour de l'astéroïde. Aujourd'hui, la Nasa annonce que cette lune est elle-même un astéroïde double. On fait le point sur cette observation historique.

On va de surprise en surprise avec Lucy. Le 1^er novembre, la sonde survolait Dinkinesh, astéroïde de la Ceinture principale entre les orbites de Mars et de Jupiter. Cette simple étape sur la route de Lucy à destination des astéroïdes troyens de Jupiter s'avère encore plus intéressante que prévu. Déjà la semaine dernière, Lucy découvrait que « Dinky » a une lune qui orbite autour de lui. Aujourd'hui, une nouvelle image publiée par la Nasa montre que cette lune est très particulière.

Corps binaire à contact

Il faut plusieurs jours aux équipes pour collecter toutes les données et images provenant du survol. La nouvelle image publiée par la Nasa est saisissante. Elle montre que la lune de Dinkinesh est en réalité un corps binairebinaire à contact, autrement dit un astéroïde double dont chaque partie tourne l'une autour de l'autre, tout en se touchant. C'est la première fois qu'on en observe un, même si d'après John Spencer, responsable scientifique adjoint de la mission Lucy à l'université Boulder (Colorado, États-Unis), « les corps binaires à contact semblent plutôt communs dans le Système solaireSystème solaire ». Il ajoute, « on n'en a jamais vu un qui orbite autour d'un astéroïde ».

La lune de Dinky est en fait un corps binaire dont les deux parties se touchent ! C'est la première fois qu'on en observe un de si près. L'image a été prise par la caméra grand-champ L'LORRI. © Nasa, Goddard, SwRI, Johns Hopkins APL

Hal Levison, chef de projet de Lucy au Southwest Research Institute, précise : « Je n'aurais jamais imaginé qu'un système ressemble à ça. En particulier, je ne comprends pas pourquoi les deux composants du satellite ont une taille similaire. Ce sera amusant pour la communauté scientifique de résoudre ce problème. »

Cette binarité n'était pas bien dissimulée sur les premières images que les équipes de la Nasa ont obtenues, du fait de la position de la sonde par rapport au système. Cette nouvelle image a été prise près de six minutes après le moment le plus proche du survol, au cours desquelles la sonde avait déjà parcouru 1 500 kilomètres ! Lucy se trouvait alors à 1 630 kilomètres de Dinky. © Nasa, Goddard, SwRI, Johns Hopkins APL, Noao

Sur la route des troyens

Lucy doit survoler une huitaine d'astéroïdes troyensastéroïdes troyens, c'est-à-dire qui font partie de deux groupes d'astéroïdes se trouvant sur l'orbite de Jupiter, à distance égale de la planète, aux points de Lagrangepoints de Lagrange L4 et L5. Ces prisonniers seraient des témoins de la formation du Système solaire. Leur étude in situ est donc très attendue par les scientifiques. Le survol de Dinkinesh est une répétition générale avant d'atteindre les troyens à partir de 2027. Un autre survol d'astéroïde de la Ceinture principale, nommé « Donaldjohanson », est prévu en 2025.

Une sonde de la Nasa vient de faire une découverte surprenante en survolant son premier astéroïde

Article de Daniel Chrétien, publié le 3 novembre 2023.

Ce mercredi 1^er novembre, la sonde Lucy de la Nasa a réalisé un survol de l'astéroïde Dinkinesh, et a découvert la présence d'une lune autour de lui ! Les premières images publiées par la Nasa sont passionnantes. Futura fait le point.

C'est le premier survol d'une longue série pour la sonde américaine. Lucy, sonde de 1 550 kilos de la Nasa, part à la rencontre des astéroïdes troyens de Jupiter ; ces derniers ont la particularité de se trouver sur la même orbite que la plus grande planète du Système solaire et sont répartis dans deux groupes distincts. L'astéroïde Dinkinesh n'est pas un troyen de Jupiter, il est plus proche du Soleil en faisant partie de la ceinture principale. Ses survols servent de répétition générale pour la sonde et ses instruments scientifiques.

Voici la paire Dinkinesh imagée ici par la caméra LLORRI (Lucy Long-Range Reconnaissance Imager). L'image a été prise le 1er novembre 2023, à 17 h 55, heure de Paris, au moment où la sonde était au plus près, à 430 kilomètres de l'astéroïde double. © Nasa, Goddard, SwRI, Johns Hopkins APL, Noao

Double-Dinky Test

Première découverte de la sonde Lucy : (152830) Dinkinesh est en fait un astéroïde double ! Les équipes du Southwest Research Institute (SwRI) et de la Nasa commençaient déjà à s'en douter depuis plusieurs semaines en voyant la brillance de l'astéroïde changer avec le temps. La binarité de Dinkinesh nous rappelle la paire Dydimos-Dimorphos visitée et impactée par la sonde Dart de la Nasa.

Le survol de Dinky est surtout un test important pour Lucy et ses instruments. Les premières données reçues par la Nasa montrent que le système de tracking a correctement fonctionné, bien que Dinkinesh soit le plus petit astéroïde de la ceinture principale jusqu'à présent. Il faudra encore une semaine pour recevoir le reste des données collectées par la sonde lors du survol. Celles-ci caractériseront le comportement qu'a eu la sonde, cela servira à préparer les survols suivants.

Série d'images du survol mettant mieux en évidence la lune de l'astéroïde. Les images ont été prises par la Terminal Traking Camera - T2CAM. © Nasa, Goddard, SwRI, Johns Hopkins APL, Noao

Un premier survol sur une longue route

Lucy a décollé de cap Canaveralcap Canaveral le 16 octobre 2021. C'est seulement deux ans plus tard, ce 1^er novembre 2023, que la sonde réalise son premier survol d'astéroïdes. Faisant partie de la ceinture principale, (152830) Dinkinesh n'est pas une cible scientifique prioritaire de la mission. Lucy s'intéresse d'abord aux astéroïdes troyens de Jupiter, plus éloignés, qui pourraient bien être des témoins de la formation de notre Système solaire. Dinkinesh - alias « Dinky » - est tout simplement sur la route de Lucy. D'ailleurs, un survol d'un autre astéroïde de la ceinture principale, nommé (55246) Donaldjohanson, est prévu en 2025. Le premier survol d'un troyen est prévu en 2027. Lucy poursuivra ses survols jusqu'en 2033.

La sonde Lucy est partie pour un long voyage à la rencontre d'astéroïdes « fossiles »

La Nasa lançait le 16 octobre la sonde Lucy, nouveau vaisseau d'exploration destiné à l'étude des astéroïdes dits « troyens », se situant sur la même orbite que Jupiter. Après un départ réussi, la mission de Lucy devrait s'étendre sur 12 ans et devrait lui permettre de fournir aux chercheurs des clés de compréhension sur la formation du Système solaire. 

Article de Dorian De Shaepmeester, publié le 23/10/2021

Lucy est-elle en passe de devenir le nouvel explorateur phare de la Nasa ? La sonde lancée samedi 16 octobre à 11 h 34 (heure française), a décollé à bord d'une fuséefusée Atlas VAtlas V depuis le Kennedy Space CenterKennedy Space Center à Cap Canaveral, en Floride. Une heure après, Lucy s'est détachée du second étage du lanceurlanceur. En une trentaine de minutes, les panneaux solaires de la sonde ont rapidement été déployés, débutant ainsi la phase d'alimentation en énergieénergie des instruments. C'est alors le début d'une exploration spatiale longue de 12 années qui débute pour Lucy, qui connaît des déconvenues quelques heures après le lancement.

Lancement de la sonde Lucy, à bord d'une fusée Atlas V, depuis le Kennedy Space Center à Cap Canaveral. © Nasa, Bill Ingalls

Un premier problème technique à affronter

L'agence spatiale américaine a rapidement confirmé que les panneaux étaient correctement ouverts et fonctionnels, mais un problème a rapidement été pointé : l'un des deux panneaux solaires serait mal verrouillé. Les ingénieurs de la Nasa se sont néanmoins montrés rassurants, indiquant que l'alimentation en énergie de la sonde se déroulait correctement. Dans un communiqué du 17 octobre, l'agence explique que « l'équipe analyse actuellement les données de l'appareil afin de comprendre la situation et d'élaborer une solution permettant de déployer pleinement le panneau solairepanneau solaire ».

Si la Nasa se veut optimiste, il reste difficile de prévoir l'impact de cette anomalie sur le long terme. Les panneaux solaires jouent un rôle important dans le déroulement de la mission. Sur les 800 kilos de la sonde (à vide), les deux panneaux solaires pèsent à deux 154 kilos, soit 77 kilos chacun et mesurent 7,3 mètres de diamètre chacun. Couvrir une telle surface permettra à la sonde de continuer à capter la lumièrelumière émise du Soleil lorsqu'elle survolera les abords de Jupiter, l'orbite de la planète et des astéroïdes troyens étant très éloignés de l'astreastre, à 747 millions de kilomètres (ou 5 unités astronomiquesunités astronomiques).  

L'un des panneaux solaires de Lucy pleinement déployé lors d'un test effectué en janvier 2021 par les ingénieurs de Lockheed Martin. © Lockheed Martin, Nasa

Un long voyage inédit

Lucy entame donc un trajet long de six ans vers les astéroïdes dits « troyens ». Ces derniers sont des groupes composés de plusieurs astéroïdes situés dans l'orbite de Jupiter, aux points de Lagrange L4 et L5, soit suivant ou précédant de 60° la géante gazeuse. La sonde évoluera dans une orbite proche de celle de la Terre dans sa rotation autour du Soleil. L'appareil réalisera une première assistance gravitationnelleassistance gravitationnelle autour de la planète en octobre 2022, puis une seconde en décembre 2024. Avec une vitessevitesse avoisinant les 108.000 km/h, Lucy partira donc à la rencontre des Troyens. Lors de sa traversée de la ceinture d'astéroïdesceinture d'astéroïdes située entre Mars et Jupiter, en 2025, la sonde survolera brièvement (52246) Donaldjohanson, l'un des principaux corps de cette région du Système solaire.

L'arrivée dans le secteur des Troyens L4 ne se fera qu'en août 2027. Lucy mettra alors à disposition son arsenal d'instruments pour commencer à étudier la composition et la géologiegéologie de quatre astéroïdes : (11351) Leucos, (15094) Polymèle, (21900) Oros et (3548) Eurybate, 11351 Leucos. En 2030, une troisième et dernière assistance gravitationnelle sera réalisée par Lucy, à 640 kilomètres de distance de la Terre, avant de partir vers la dernière étape de son aventure : le point de Lagrange L5. Elle y survolera alors le système astéroïdal double composé de (617) Patrocle et Ménétios.

Les sept astéroïdes que survolera et étudiera Lucy au cours de sa mission. © Nasa's Goddard Space Flight Center Conceptual Image Lab

La Nasa n'a pas encore prévu de prolonger la mission de Lucy au-delà de 2033. La sonde devrait, d'ici-là, nous apporter des clés de compréhension sur l'histoire du Système solaire, permettant de valider ou infirmer la théorie expliquant l'actuelle répartition des planètes autour du Soleil, appelée modèle de Nicemodèle de Nice. 

Qui est Lucy, la sonde spatiale qui va décoller samedi pour un long voyage ?

Article de Dorian de SchaepmeesterDorian de Schaepmeester, publié le 16/10/2021

Le 16 octobre, la Nasa lancera sa sonde Lucy qui se dirigera vers les astéroïdes troyens de Jupiter, corps célestes gravitant autour du Soleil sur la même orbite que celle de la géante gazeusegéante gazeuse. Lucy, opérationnelle jusqu'en 2033, réalisera plusieurs missions d'étude concernant les astéroïdes.

La Nasa se lance dans la conquête des astéroïdes troyens de Jupiter. L'agence spatiale lancera le 16 octobre une sonde à destination de ces corps célestes situés aux abords de l'orbite de la géante gazeuse. Dénommée Lucy, l'appareil voyagera pendant six ans avant d'effectuer la majorité de ses observations entre 2027 et 2033. Lucy se consacrera à l'étude de ces astéroïdes, afin de déterminer leurs origines et de confirmer ou invalider le modèle de Nice, expliquant la disparité des corps célestes à l'origine de la formation du Système solaire.

Lucy ou l'origine du Système solaire

Le projet d'étude des astéroïdes troyens remonte à plusieurs années. Les planétologues américains Harold Levison et Cathy Olkin, du SwRI (Southwest Research Institute) dans le Colorado, sont à l'origine de l'élaboration de la sonde Lucy en 2010. Ambitieux, le projet est alors intégré en 2014 au programme d'exploration du Système solaire lancé en 1992 par la Nasa, DiscoveryDiscovery. Après des années de recherches, la sonde commence à être construite en 2019, durant deux ans. Lucy devrait effectuer des relevés précis des corps troyens grâce à ses instruments de précision : une caméra haute résolutionrésolution nommée L'LORRI (pour Lucy's LOng Range Reconnaissance Imager), une autre caméra servant à la navigation, la TTCam et deux spectromètresspectromètres, le premier permettant de dresser une imagerie dans le spectrespectre du proche infrarougeinfrarouge (L'Raph) et l'autre étant un spectromètre infrarouge appelé L'TES (pour Lucy's Thermal Emission Spectrometer). 

Les ingénieurs insérant le réservoir de propergol à l'intérieur de la sonde. © Lockheed Martin Space

Cette pléthore d'instruments offrira à Lucy et aux chercheurs du Southwest Research Institute une opportunité d'en apprendre plus sur ces astéroïdes encore inexplorés. Durant leurs survols, la sonde relèvera divers éléments détaillant la composition des corps, leurs structures ou encore leurs massesmasses, avec pour objectif de réaliser une véritable étude sur l'évolution du Système solaire et les interactions passées avec ses différents objets célestes.

Après son lancement, Lucy va profiter de l'assistance gravitationnelle de la Terre à deux reprises avant de se diriger vers les Points de Lagrange L4 et L5, où se situent les systèmes d'astéroïdes (Troyens L4 et Troyens L5) que la sonde étudiera. Car ces corps célestes, gravitant dans l'orbite de Jupiter, la précédant ou la suivant de 60°, pourraient être l'une des clés de compréhension de la formation du Système solaire.

Schéma du trajet qu'effectuera Lucy après son lancement, avec ses différentes manœuvres d'assistance gravitationnelle. © Nasa, Southwest Research Institute

Le modèle de Nice à l'épreuve

Lucy se concentrera sur six astéroïdes : le système double (617) Patrocle et Ménétios, (15094) Polymèle, (3548) Eurybate, (11351) Leucos, (21900) Oros. Ces astéroïdes permettront de remonter aux origines du Système solaire, car ayant subi l'influence gravitationnelle des planètes lors de la naissance du Système solaire actuel. Le modèle de Nice, détaillé dans une étude publiée en 2005 dans la revue Nature, dispose de la théorie suivante : longtemps après la dissipation du disque protoplanétairedisque protoplanétaire, les géantes gazeuses (Jupiter, SaturneSaturne, NeptuneNeptune et UranusUranus) se seraient progressivement éloignées du Soleil pour rejoindre leurs orbites actuelles, provoquant ainsi des perturbations dans l'orbite de corps plus légers et l'agrégation de systèmes tels que les troyens L4 et L5, le nuage d'Oortnuage d'Oort ou encore la ceinture de Kuiperceinture de Kuiper. 

Représentation d'un disque de gaz protoplanétaire d'une étoile, duquel sont formées les planètes. © Nasa, JPL/Caltech

La petite sonde de la Nasa et du Southwest Research Institute pourra-t-elle confirmer ou infirmer l'une des théories des plus populaires sur la formation du Système solaire ? Réponse à la fin de la mission de Lucy planifiée par l'agence spatiale américaine, en 2033.