jeudi 14 février 2013

L'Asteroide Vesta Victime de Deux Gros Impacts

L'astéroïde Vesta est l'un des plus imposants astéroïdes de la ceinture située entre Mars et Jupiter. Son aspect est très étonnant avec une sorte d'énorme cratère qui ressemble presque à une grande partie entièrement arrachée dans son hémisphère sud, ce qu'a pu nous montrer la sonde Dawn qui l'a visité de près en 2011-2012. Aujourd'hui, les astronomes essayent de comprendre ce qui a bien pu se passer dans le passé de Vesta pour qu'il arbore une telle silhouette. 

Une équipe américaine publie cette semaine un papier qui fait la couverture de Nature. Ils affirment, simulations à l'appui, que Vesta a été victime d'un double impact de grosses protoplanètes, qui l'auraient complètement défiguré. Ces objets auraient au moins une taille de 60 km.

Vesta, lui, a un diamètre d'environ 530 km, il s'est formé en même temps que la Terre et les autres planètes du système solaire, il y a 4.5 milliards d'années. Il semble être recouvert par des roches volcaniques assez similaires à celles que l'on connait sur Terre, avec donc cet espèce de trou béant dans son hémisphère sud.
Impact géant sur Vesta (vue d'artiste)

Ce "cratère" a été nommé Rheasilvia du nom de la Vestale mythique (mère de Rémus et Romulus), il peut être daté d'environ 1 milliard d'années. Il surplombe en fait un second « cratère » plus ancien, nommé Véneneia, et au moins aussi vaste.

M. Jutzi et ses collègues ont fait des simulations 3D d'impacts en partant d'un Vesta totalement sphérique et on essayé de retrouver sa forme actuelle en variant les paramètres d'impact, cinématiques et dynamiques. En bombardant Vesta par deux gros planetesimaux de plus de 60 km, ils parviennent à obtenir l'aspect actuel de l’astéroïde. Mais ils observent également une surprise : d'après leurs simulations, les collisions auraient du éjecter du matériau du manteau à 100 km en dessous de la surface, et auraient totalement retourné Vesta sur son axe. Et le problème, c'est que l'on n'observe pas du tout à la surface de Vesta le type de roches internes attendues, notamment de l'olivine.

Étant cependant très confiants dans les modèles utilisés pour leur simulations, les auteurs affirment alors que leurs simulations sont correctes, et que c'est le manteau de Vesta qui serait différent de ce qu'on pensait jusqu'alors. Ils déduisent que la croûte de cet astéroïde ferait 100 km d'épaisseur, avec un manteau et un noyau bien plus petit. Ce qui ferait de Vesta, une sorte de relique de ce à quoi devaient ressembler les planètes primordiales.

Mais d'autres planétologues ne semblent pas être d'accord avec cette conclusion. Un responsable de la mission Dawn par exemple, Christopher Russell, voit un Vesta qui ne se serait pas retourné sur lui-même, et qui plus est, selon lui, les débris visibles autour des cratères sont trop petits pour être cohérents avec un impact profond... Pour Russell, les impacts n'ont pas pu s'enfoncer à 100 km de profondeur, ce qui expliquerait l'absence d'olivine. D'autres planétologues sont convaincu par le scénario annoncé par M. Jutzi et sont prêts à penser que l'olivine s'est mélangée à d'autres roches et n'est ainsi pas détectable facilement.

Cartographie altimétrique des deux hémisphères de Vesta (JPL/NASA)
  
Quoiqu'il en soit, ces travaux permettent de mettre en lumière le passé violent de notre système solaire, qui peut aujourd'hui être ausculté à volonté grâce à la puissance des ordinateurs et aux observations in situ de sondes approchant ces reliques que sont nos gros astéroïdes...


Source :
The structure of the asteroid 4 Vesta as revealed by models of planet-scale collisions
M. Jutzi et al.    
Nature 494, 207–210  (14 February 2013)