Les scientifiques ont peut-être appris l’histoire du petit contact-lune binaire astéroïde en orbite 152830 Dinkineshqui fut le premier arrêt cosmique de la NASA Lucie vaisseau spatial. Cette lune est peut-être issue de son plus grand parent astéroïde lorsque Dinkinesh a été envoyé tournoyer dans l’espace après avoir absorbé et réémis la lumière du soleil.
Lancée en 2021, la mission Lucy est en route pour explorer les astéroïdes troyens, qui partagent l’orbite de Jupiter – mais, pour les atteindre, Lucy doit traverser le Ceinture d’astéroïdes entre Mars et Jupiter. Heureusement, cela a donné à Lucy l’occasion de tester ses prouesses sur un monde mineur de la ceinture d’astéroïdes avant d’atteindre les chevaux de Troie, qui sont positionnés au niveau de Jupiter. Points de Lagrange L4 et L5.
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Le 1er novembre 2023, Lucy a volé à moins de 431 kilomètres de Dinkinesh, surnommé affectueusement « Dinky ». Cela peut ne pas sembler une distance notable jusqu’à ce que l’on considère que Dinkinesh ne mesure que 787 mètres (720 mètres) de diamètre. Pourtant, le système autonome de télémétrie et de suivi du vaisseau spatial a pu se verrouiller sur Dinkinesh, permettant à l’imageur de reconnaissance à longue portée Lucy (L’LORRI) d’imager l’astéroïde.
Ce qu’il a découvert était surprenant : Dinkinesh n’est pas seul !
L’LORRI découvert un satellite naturel en orbite autour de Dinky toutes les 52,7 heures à une distance de 1,9 miles (3,1 kilomètres). Qu’un astéroïde ait une lune n’est pas si surprenant ; les astronomes découvrent qu’environ 15 % des petits astéroïdes ont effectivement des compagnons, comme Dimorphos, qui est le petit corps qui orbite autour de l’astéroïde. Didyme et qui était soumis aux DARD mission de défense planétaire en 2022. Ce qui est particulièrement intéressant à propos de Dinky, cependant, c’est que sa petite lune, appelée Sélamest lui-même un contact binaire : deux objets collés ensemble pour n’en former qu’un.
Encore une fois, les binaires de contact en eux-mêmes ne sont pas si rares ; la comète 67P/Churyumov-Gerasimenkopar exemple, visité par l’Agence spatiale européenne Rosette mission pendant deux ans entre 2014 et 2016, était un contact binaire. Arrokothqui est le Ceinture de Kuiper objecter que Nouveaux horizons survolé le jour du Nouvel An 2019, est également un binaire de contact.
Cependant, Selam est la première situation de contact binaire-astéroïde-lune.
Plus précisément, Selam semble être deux objets, ou lobes, se touchant bout à bout. Ils sont de taille similaire : un lobe mesure environ 230 mètres (210 mètres) de diamètre et l’autre mesure 250 mètres (230 mètres) de diamètre. Selam est verrouillé par les marées sur Dinkinesh, ce qui signifie qu’un lobe reste en permanence le plus proche du plus gros astéroïde. Malheureusement, le point de contact entre les deux lobes est caché dans l’ombre dans les images de L’LORRI.
Naturellement, les astronomes ont cherché à savoir comment Selam s’était formé ainsi. Selon une équipe dirigée par le chercheur principal de la mission, Hal Levison du South-west Research Institute de Boulder, Colorado, les indices se trouvent à la surface de Dinkinesh.
Le plus gros astéroïde se distingue par un grand creux qui s’étend longitudinalement autour de lui, ainsi que par une crête équatoriale qui se superpose au-dessus de ce creux et s’enroule autour de son axe de rotation. L’équipe de Levison affirme que ces caractéristiques sont le résultat d’une calamité structurelle massive survenue lorsque la rotation de l’astéroïde a été accélérée par un phénomène appelé effet YORP.
Abréviation de Yarkovsky – O’Keefe – Radzievskii – Paddack, d’après les scientifiques qui l’ont modélisé pour la première fois, l’effet YORP décrit comment un objet modestement petit tel que Dinkinesh peut être mis en rotation par les effets de l’absorption puis de la réémission de la lumière du soleil. L’élan des photons solaires frappant la surface, puis les photons thermiques émis par la surface lorsque la surface se réchauffe sous la lumière du soleil, créent de petites quantités de poussée qui peuvent contourner un astéroïde d’une largeur inférieure à environ 5 kilomètres. Bien qu’une telle poussée soit extrêmement douce, elle serait capable, au fil des éternités, d’accumuler suffisamment de puissance pour affecter grandement la rotation d’un astéroïde. En ce qui concerne Dinkinesh, l’effet YORP a entraîné une augmentation de la rotation de la roche spatiale : aujourd’hui, elle tourne une fois toutes les 3,7 heures.
Mais ce n’était pas tout.
Les scientifiques ont maintenant appris que la force centrifuge résultante sur Dinkinesh a ensuite provoqué le décollage d’une partie de la matière de la surface de l’astéroïde en rotation, vaguement maintenu ensemble. Cette matière s’est ensuite déposée dans un anneau de débris autour de l’équateur de l’astéroïde. Structurellement déstabilisée, une fissure est littéralement apparue à la surface de Dinkinesh – le grand creux que nous voyons aujourd’hui.
Une partie de la matière issue de Dinkinesh est retombée sur l’astéroïde, formant la crête équatoriale, tandis que le reste s’est fusionné pour former deux satellites. C’est d’ailleurs le mécanisme qui aurait a formé la lune Dimorphos de Didymosaussi.
Dimorphos, cependant, n’est qu’un satellite ordinaire – donc, pour créer un contact binaire tel que Selam, il doit y avoir plus à raconter.
Levison est intrigué par le fait que les deux lobes sont de taille presque identique et se demande si cela nous apprend quelque chose sur le processus de formation des satellites. Quoi qu’il en soit, une fois que les deux moitiés de Selam se sont formées, elles ont dû se rapprocher de plus en plus, se déplaçant à une vitesse relative très faible, jusqu’à ce qu’elles soient suffisamment proches pour s’embrasser. À partir de là, la gravité a pu les maintenir ensemble.
La nature, semble-t-il, avait accompli une opération des plus délicates en créant Selam.
Si ces lobes avaient touché avec une vitesse relative plus élevée, ils se seraient soit écrasés pour ne former qu’un seul lobe, soit, plus probablement, se seraient brisés. Au lieu de cela, ils se sont liés et sont maintenant littéralement collés les uns aux autres.
L’analyse des observations de Dinkinesh et Selam par Lucy est publiée dans Nature.
