Ten Years of Mapping the Asteroid Belt through Meteorite Tracking
Il y a dix ans, des astronomes de différentes institutions, dont la NASA et SETI (Search for ExtraTerrestrial Intelligence), ont entrepris de cartographier la ceinture d’astéroïdes en suivant les météorites qui traversent l’atmosphère terrestre en se consumant. Pour ce faire, ils ont construit un réseau de caméras tout-sky à travers le monde, qu’ils ont baptisé l’Observatoire Global des Boules de Feu. Selon Peter Jenniskens, l’un des fondateurs du projet et chercheur à l’Institut SETI et au Centre de recherche Ames de la NASA, il s’agit d’une enquête policière de plus d’une décennie, chaque chute de météorite enregistrée apportant un nouvel indice. Nous avons maintenant les premiers contours d’une carte géologique de la ceinture d’astéroïdes.
Réseau global d’observation des boules de feu
En collaboration avec d’autres instituts à travers le monde, d’autres réseaux similaires ont été mis en place, formant ensemble l’Observatoire Global des Boules de Feu. Au fil des ans, nous avons suivi la trajectoire de 17 météorites récupérées. Les recherches de l’équipe ont été publiées le lundi 17 mars dans la revue Meteoritics & Planetary Science.
Des météorites de la ceinture d’astéroïdes à l’atmosphère terrestre
Les météorites sont des roches venues de l’espace qui survient à leur descente enflammée à travers l’atmosphère terrestre et atteignent le sol. Plus que de simples traînées lumineuses dans le ciel, ces fragments anciens font partie des matériaux les plus anciens de notre système solaire, provenant de planètes, d’astéroïdes et de comètes. La plupart des météorites proviennent de la ceinture principale d’astéroïdes du système solaire, une vaste région où plus d’un million d’astéroïdes orbitent entre Mars et Jupiter. Sa formation fait l’objet de débats, mais les astronomes estiment qu’elle remonte à environ 4,5 milliards d’années, à la formation des planètes du système solaire. Ces astéroïdes sont supposés être constitués de planétésimaux, les éléments constitutifs des planètes qui ne se sont jamais totalement agglomérés pour former un corps plus volumineux. La ceinture d’astéroïdes contient des champs de débris appelés amas, qui se forment lorsque des astéroïdes plus gros se brisent lors de collisions aléatoires. Ces fragments plus petits restent regroupés et sont appelés familles d’astéroïdes. En mesurant les éléments radioactifs présents dans une météorite, les astronomes peuvent déterminer leur âge et le faire correspondre à l’âge dynamique des champs de débris d’astéroïdes. L’âge dynamique est la période qui s’est écoulée depuis la rupture ou la dispersion d’un astéroïde ou d’un groupe d’astéroïdes, déterminée en étudiant comment ces objets se sont dispersés dans le temps en raison de leurs mouvements et de leurs interactions, telles que les forces gravitationnelles ou les collisions. Plus les astéroïdes sont dispersés, plus le champ de débris est susceptible d’être ancien. En réalité, cela donne une estimation du temps écoulé depuis la rupture initiale qui a causé la dispersion de ces objets.
Une cartographie révélatrice
En analysant les données recueillies en observant le ciel nocturne à l’aide de vidéos et d’observations photographiques de météores, Devillepoix, Jenniskens et leurs équipes ont retracé les origines de 75 météorites de la ceinture d’astéroïdes. Il y a six ans, il y avait seulement des indications que différents types de météorites arrivaient sur des orbites différentes, mais maintenant, le nombre d’orbites (N) est assez élevé pour que des schémas distincts émergent, ont-ils écrit dans leur article. Une découverte particulièrement intéressante concerne les météorites chondrites ordinaires riches en fer ou H chondrites, l’un des types les plus courants de météorites qui tombent sur Terre. Leur composition est considérée comme primitive car elles n’ont jamais fondu et ont connu très peu d’interactions chimiques depuis leur formation – ce qui en fait de précieuses capsules temporelles pour comprendre le système solaire primitif. Nous voyons maintenant que 12 des météorites chondrites ordinaires riches en fer (H chondrites) proviennent d’un champ de débris appelé ‘Koronis’, situé dans la partie basse de la ceinture principale, a déclaré Jenniskens. Ces météorites proviennent d’orbites à faible inclinaison avec des périodes orbitales cohérentes avec ce champ de débris. En mesurant l’âge d’exposition aux rayons cosmiques des météorites, nous pouvons déterminer que trois de ces douze météorites proviennent de l’amas Karin dans la région de Koronis, qui a un âge dynamique de 5,8 millions d’années, et deux proviennent de l’amas Koronis2, avec un âge dynamique de 10 à 15 millions d’années, a-t-il ajouté. Une autre météorite pourrait bien mesurer l’âge de l’amas Koronis3 : environ 83 millions d’années. L’équipe a également découvert que plusieurs groupes de météorites, dont les chondrites de type H, provenaient de différentes régions de la ceinture d’astéroïdes. Certaines chondrites de type H, âgées d’environ 6 millions d’années, proviennent de la famille d’astéroïdes Nele, tandis que d’autres, avec un âge d’exposition de 35 millions d’années, proviennent de la partie intérieure de la ceinture principale, probablement de la famille d’astéroïdes Massalia. Ils ont également découvert que le deuxième groupe de météorites le plus courant, les chondrites pierreuses de type L, et les météorites pierreuses de type LL, les moins abondantes, principalement de la partie intérieure de la ceinture principale, remontent respectivement aux familles d’astéroïdes Flora et Hertha. Les chondrites L, en particulier, ont connu une origine violente il y a 468 millions d’années, et elles sont liées à une collision massive.
Une première étape concluante
Bien que cette étude représente l’une des cartographies les plus complètes de la ceinture d’astéroïdes à ce jour, toutes les météorites de la base de données n’ont pas encore été attribuées, et certaines attributions comportent encore des incertitudes. Mais pour Devillepoix et Jenniskens, ce n’est que le début. Nous sommes fiers de nos réalisations jusqu’à présent, mais il reste encore beaucoup à faire, a déclaré Jenniskens. Comme les premiers cartographes qui ont tracé les contours de l’Australie, notre carte révèle un continent de découvertes à venir lorsque de nouvelles chutes de météorites seront enregistrées.
