Les astéroïdes sont loin d’être aussi facile à détruire

Les astéroïdes sont beaucoup plus difficiles à détruire qu’on ne le pensait auparavant, comme le montrent de nouvelles simulations.

Une étude publiée cette semaine (lien plus bas), montre qu’un astéroïde endommagé lors d’une collision, par un autre astéroïde, par exemple, ou un missile nucléaire envoyé dans l’espoir aveugle que cela l’empêchera de s’écraser sur notre planète, se reconstituera en raison de la forte attraction gravitationnelle de son noyau toujours intact.

La modélisation, financée par la NASA, met substantiellement à jour et contredit de précédentes recherches qui ont montré qu’une collision entre un petit et un grand astéroïde détruirait complètement ce dernier, une destruction facilitée par le transit rapide des fissures à travers.

La nouvelle étude, menée par Charles El Mir et KT Ramesh, de l’université Johns Hopkins (États-Unis), et Derek Richardson, de l’université du Maryland (États-Unis), applique une analyse plus fine et arrive à une conclusion nettement différente.

Il s’agit fondamentalement de la façon dont les roches réagissent aux impacts énergétiques. Ce processus est bien compris à  » l’échelle d’un laboratoire « , où des expériences réelles et simulées utilisent des roches d’à peu près de la taille d’un poing humain. Mais les astéroïdes d’une magnitude assez grande pour inquiéter les scientifiques de la NASA, ou pour tenter de futurs mineurs de l’espace, sont considérablement plus gros que cela. Ils pourraient, en effet, avoir à peu près la taille de Berlin.

Détruire des roches de cette ampleur n’est pas seulement une question d’intensification de la force explosive à déployer. Selon El Mir et ses collègues, l’enjeu est la vitesse et la force avec laquelle les fissures se propagent.

À l’aide d’un protocole analytique appelé modèle Tonge-Ramesh, les chercheurs ont réorganisé les données des précédentes recherches, qui simulaient un astéroïde d’un kilomètre de diamètre en frappant un autre de 25 kilomètres de large à une vitesse d’impact de 5 kilomètres par seconde, et les nouvelles furent mauvaises.

Selon El Mir :

Nous avions l’habitude de croire que plus l’objet était grand, plus il se briserait facilement, parce que les objets plus grands sont plus susceptibles d’avoir des défauts/ failles.

Nos découvertes montrent que les astéroïdes sont plus résistants qu’on ne le pensait et nécessitent plus d’énergie pour être complètement détruits.

La modélisation a divisé l’impact en deux phases. Dans la première, dans les fractions de seconde qui ont suivi l’impact du petit bolide, le plus gros a développé des millions de fissures qui ont traversé la roche et fait onduler certaines parties de l’astéroïde comme du sable, selon les chercheurs. Un cratère d’impact s’est formé.

Cependant, la force n’était pas suffisante pour détruire complètement la cible, contrairement aux résultats antérieurs qui ne tenaient pas compte du comportement des fissures. Finalement, son grand noyau dense et endommagé a subsisté.

La première phase d’un nouveau modèle de collision d’astéroïdes, présentant les processus qui commencent immédiatement après l’impact d’un astéroïde, processus qui se produisent en quelques fractions de seconde (Charles El Mir/ Johns Hopkins University)

 

Les précédentes recherches avaient tenu compte d’un niveau d’attraction gravitationnelle entre les fragments d’astéroïdes, et donc d’un degré de proximité continue entre eux, mais elles avaient essentiellement déterminé qu’ils seraient séparés les uns des autres, les débris ressemblant ainsi à une masse de gravats volants.

Les nouvelles recherches ne sont pas du même avis. Le grand noyau, encore intact, exerce une force gravitationnelle suffisante pour rattacher plusieurs des fragments qui ont éclaté de celui-ci.

Comme pour l’image d’entête, les images de simulation montrent comment la gravité permet de reconstituer les morceaux d’astéroïdes après un impact. (Charles El Mir/ Université Johns Hopkins)

Cette découverte pourrait être une bonne nouvelle pour les futurs mineurs de l’espace, qui sauront que les minéraux de valeur extraits d’un astéroïde peuvent être récupérés à proximité de leur lieu d’origine. Cependant, pour les astronomes et les personnels de la défense surveillant les gros rochers se dirigeant vers la Terre, c’est beaucoup moins réjouissant.

Toujours selon El Mir :

Cela peut sembler de la science-fiction, mais de nombreuses recherches portent sur les collisions d’astéroïdes.

Par exemple, si un astéroïde arrive sur Terre, vaut-il mieux le briser en petits morceaux ou le pousser dans une autre direction ? Et dans ce dernier cas, avec quelle force devrions-nous le frapper pour l’éloigner sans qu’il se brise ? Ce sont de vraies questions à l’étude.

Son collègue Ramesh développe ce point en précisant :

Nous sommes assez souvent touchés par les petits astéroïdes, comme lors de l’événement de Tcheliabinsk il y a quelques années.

Ce n’est qu’une question de temps avant que ces questions ne passent de l’aspect théorique à la définition de notre réponse face à une menace majeure. Nous devons avoir une bonne idée de ce que nous devrions faire lorsque le moment viendra et des travaux scientifiques comme celui-ci sont essentiels pour nous aider à prendre ces décisions.

L’étude publiée dans Icarus : A new hybrid framework for simulating hypervelocity asteroid impacts and gravitational reaccumulation et présentée sur le site de l’université Johns Hopkins : Breaking up is hard to do: Asteroids are stronger, harder to destroy than previously thought.