Astéroïde actif

Les astéroïdes actifs sont de petits corps du système solaire qui ont des orbites semblables à celles des astéroïdes mais qui présentent des caractéristiques visuelles semblables à celles des comètes . C'est-à-dire qu'ils présentent une chevelure , une queue ou d'autres signes visuels de perte de masse (comme une comète), mais leurs orbites restent dans l'orbite de Jupiter (comme un astéroïde). Ces corps ont été initialement désignés comme comètes de la ceinture principale (MBC) en 2006 par les astronomes David Jewitt et Henry Hsieh, mais ce nom implique qu'ils sont nécessairement de composition glacée comme une comète et qu'ils n'existent que dans la ceinture principale , alors que la population croissante d'astéroïdes actifs montre que ce n'est pas toujours le cas.

Le premier astéroïde actif découvert est 7968 Elst–Pizarro . Il a été découvert (en tant qu'astéroïde) en 1979, mais Eric Elst et Guido Pizarro lui ont ensuite découvert une queue en 1996 et lui ont donné la désignation cométaire 133P/Elst-Pizarro.

Contrairement aux comètes , qui passent la majeure partie de leur orbite à des distances semblables à celles de Jupiter ou à des distances plus grandes du Soleil, les astéroïdes actifs suivent des orbites à l'intérieur de l'orbite de Jupiter qui sont souvent impossibles à distinguer des orbites des astéroïdes standards . Jewitt définit les astéroïdes actifs comme les corps qui, en plus d'avoir des preuves visuelles de perte de masse, ont une orbite avec :

• demi-grand axe a < a _Jupiter (5,20 UA )
• Paramètre de Tisserand par rapport à Jupiter T _J > 3,08

Jewitt choisit 3,08 comme paramètre de Tisserand pour séparer les astéroïdes et les comètes au lieu de 3,0 (le paramètre de Tisserand de Jupiter lui-même) pour éviter les cas ambigus causés par le système solaire réel s'écartant d'un problème à trois corps restreint idéalisé .

Les trois premiers astéroïdes actifs identifiés orbitent tous dans la partie extérieure de la ceinture d'astéroïdes .

Certains astéroïdes actifs présentent une queue de poussière cométaire uniquement sur une partie de leur orbite près du périhélie . Cela suggère fortement que les matières volatiles à leur surface se subliment, chassant la poussière. L'activité de 133P/Elst–Pizarro est récurrente, ayant été observée à chacun des trois derniers périhélies. L'activité persiste pendant un mois ou plusieurs sur chaque orbite de 5 à 6 ans, et est probablement due à la glace découverte par des impacts mineurs au cours des 100 à 1000 dernières années. Ces impacts sont soupçonnés de creuser ces poches souterraines de matière volatile contribuant à les exposer au rayonnement solaire .

Lors de sa découverte en janvier 2010, P/2010 A2 (LINEAR) avait initialement reçu une désignation cométaire et on pensait qu'il présentait une sublimation de type cométaire, mais on pense maintenant que P/2010 A2 est le vestige d'un impact astéroïde sur astéroïde. Les observations de 596 Scheila ont indiqué que de grandes quantités de poussière ont été soulevées par l'impact d'un autre astéroïde d'environ 35 mètres de diamètre.

P/2013 R3 (Catalina–PanSTARRS) a été découvert indépendamment par deux observateurs, Richard E. Hill à l'aide du télescope Schmidt de 0,68 m du Catalina Sky Survey et Bryce T. Bolin à l'aide du télescope Pan-STARRS1 de 1,8 m sur Haleakala. Les images de découverte prises par Pan-STARRS1 ont montré l'apparition de deux sources distinctes à 3 pouces l'une de l'autre combinées avec une queue enveloppant les deux sources. En octobre 2013, des observations de suivi de P/2013 R3, prises avec le télescope Gran Telescopio Canarias de 10,4 m sur l'île de La Palma , ont montré que cette comète se désintégrait. L'inspection des images CCD empilées obtenues les 11 et 12 octobre a montré que la comète de la ceinture principale présentait une condensation centrale brillante qui était accompagnée dans son mouvement par trois autres fragments, A, B, C. Le fragment A le plus brillant a également été détecté à la position signalée dans les images CCD obtenues au télescope de 1,52 m de l' observatoire de la Sierra Nevada à Grenade le 12 octobre.

La NASA a présenté une série d'images prises par le télescope spatial Hubble entre le 29 octobre 2013 et le 14 janvier 2014, qui montrent la séparation croissante des quatre corps principaux. L' effet Yarkovsky–O'Keefe–Radzievskii–Paddack , causé par la lumière du soleil, a augmenté la vitesse de rotation jusqu'à ce que la force centrifuge provoque la séparation du tas de gravats .

En percutant la lune de l' astéroïde binaire 65803 Didymos , la sonde spatiale Double Asteroid Redirection Test de la NASA a fait de Dimorphos un astéroïde actif. Les scientifiques avaient émis l'hypothèse que certains astéroïdes actifs étaient le résultat d'événements d'impact, mais personne n'avait jamais observé l'activation d'un astéroïde. La mission DART a activé Dimorphos dans des conditions d'impact précisément connues et soigneusement observées, permettant l'étude détaillée de la formation d'un astéroïde actif pour la première fois. Les observations montrent que Dimorphos a perdu environ 1 million de kilogrammes après la collision. queue de poussière de 10 000 kilomètres (6 200 milles) de long qui a persisté pendant plusieurs mois. L'impact de DART aurait provoqué un resurfaçage global et une déformation de la forme de Dimorphos, laissant un cratère d'impact de plusieurs dizaines de mètres de diamètre. L'impact a probablement envoyé Dimorphos dans une rotation chaotique qui soumettra la lune à des forces de marée irrégulières de la part de Didymos avant qu'elle ne revienne finalement à un état de verrouillage des marées d'ici quelques décennies.

Certains astéroïdes actifs présentent des signes de composition glacée comme une comète traditionnelle, tandis que d'autres sont connus pour être rocheux comme un astéroïde. On a émis l'hypothèse que les comètes de la ceinture principale pourraient avoir été la source de l'eau de la Terre, car le rapport deutérium-hydrogène des océans de la Terre est trop faible pour que les comètes classiques en aient été la principale source. Des scientifiques européens ont proposé une mission de retour d'échantillons à partir d'un MBC appelé Caroline pour analyser le contenu en composés volatils et collecter des échantillons de poussière.

Les membres identifiés de cette classe morphologique ( T _Jup >3,08) incluent :

Castalia est un projet de mission pour un vaisseau spatial robotisé qui explorerait 133P/Elst–Pizarro et effectuerait les premières mesures in situ de l'eau dans la ceinture d'astéroïdes, et contribuerait ainsi à résoudre le mystère de l'origine de l'eau sur Terre. Le responsable est Colin Snodgrass, de l'Open University au Royaume-Uni. Castalia a été proposé en 2015 et 2016 à l' Agence spatiale européenne dans le cadre des missions M4 et M5 du programme Cosmic Vision , mais il n'a pas été sélectionné. L'équipe continue de peaufiner le concept de mission et les objectifs scientifiques. En raison du temps de construction requis et de la dynamique orbitale, une date de lancement d'octobre 2028 a été proposée.

Le 6 janvier 2019, la mission OSIRIS-REx a observé pour la première fois des épisodes d'éjection de particules de 101955 Bennu peu après son entrée en orbite autour de l' astéroïde géocroiseur , ce qui lui a valu d'être nouvellement classé comme astéroïde actif et a marqué la première fois qu'une activité astéroïde était observée de près par un vaisseau spatial. Elle a depuis observé au moins 10 autres événements de ce type. L'ampleur de ces événements de perte de masse observés est bien plus petite que celle observée précédemment sur d'autres astéroïdes actifs par des télescopes, ce qui indique qu'il existe un continuum de magnitudes d'événements de perte de masse sur les astéroïdes actifs.