Dimorphos

Dimorphos (désignation officielle (65803) Didymos I ; désignation provisoire S/2003 (65803) 1 ) est un satellite naturel ou lune de l' astéroïde géocroiseur 65803 Didymos , avec lequel il forme un système binaire . La lune a été découverte le 20 novembre 2003 par Petr Pravec en collaboration avec d'autres astronomes du monde entier. Dimorphos a un diamètre de 177 mètres (581 pieds) sur sa plus grande étendue et a été la cible du Double Asteroid Redirection Test (DART), une mission spatiale de la NASA qui a délibérément fait entrer en collision un vaisseau spatial avec la lune le 26 septembre 2022 pour modifier son orbite autour de Didymos. Avant l'impact par DART, Dimorphos avait la forme d'un sphéroïde aplati avec une surface couverte de rochers mais pratiquement pas de cratères . On pense que la lune s'est formée lorsque Didymos a perdu sa masse en raison de sa rotation rapide, ce qui a formé un anneau orbital de débris qui s'est congloméré en un tas de gravats de faible densité qui est devenu Dimorphos aujourd'hui.

L'impact de DART a réduit la période orbitale de Dimorphos autour de Didymos de 33 minutes et a éjecté plus d'un million de kilogrammes (2,2 × 10 ^{6 lb) de débris dans l'espace, produisant un panache de poussière qui a temporairement éclairé le système Didymos et développé une} queue de poussière de 10 000 kilomètres (6 200 mi) de long qui a persisté pendant plusieurs mois. L'impact de DART est censé avoir provoqué un resurfaçage global et une déformation de la forme de Dimorphos, laissant un cratère d'impact de plusieurs dizaines de mètres de diamètre. déformé Dimorphos en une forme ellipsoïdale, soit l'a envoyé dans une rotation chaotique . Si Dimorphos était dans un état de rotation culbutante, la lune sera soumise à des forces de marée irrégulières par Didymos avant de revenir finalement à un état de verrouillage des marées dans quelques décennies. La ​​mission Hera de l'ESA devrait arriver dans le système Didymos en 2026 pour étudier plus en détail les effets de l'impact de DART sur Dimorphos. ^

L'astéroïde principal Didymos a été découvert en 1996 par Joe Montani du projet Spacewatch de l'Université d'Arizona. Le satellite Dimorphos a été découvert le 20 novembre 2003, lors d'observations photométriques par Petr Pravec et ses collègues à l' observatoire d'Ondřejov en République tchèque. Dimorphos a été détecté grâce à des baisses périodiques de la luminosité de Didymos dues à des éclipses et des occultations mutuelles . Avec ses collaborateurs, il a confirmé à partir des images Doppler retardées du radar d'Arecibo que Didymos est un système binaire.

Le groupe de travail pour la nomenclature des petits corps de l' Union astronomique internationale (UAI) a donné au satellite son nom officiel le 23 juin 2020. Le nom Dimorphos est dérivé d'un mot grec ( Δίμορφος ) qui signifie « avoir deux formes ». La justification du nouveau nom se lit comme suit : « En tant que cible des missions spatiales DART et Hera , il deviendra le premier corps céleste de l'histoire cosmique dont la forme a été substantiellement modifiée à la suite d'une intervention humaine (l'impact de DART) ». Le nom a été suggéré par Kleomenis Tsiganis, un scientifique planétaire de l' Université Aristote de Thessalonique et membre des équipes DART et Hera . Avant la dénomination de l'UAI, le surnom Didymoon était utilisé dans les communications officielles.

Le 24 novembre 2021, la NASA et le laboratoire de physique appliquée ont lancé un impacteur spatial vers Dimorphos dans le cadre de leur test de redirection d'astéroïdes doubles (DART). DART a été la première expérience menée dans l'espace pour tester la déviation d'astéroïdes comme méthode de défense de la Terre contre des astéroïdes potentiellement dangereux . Après un voyage de dix mois vers le système Didymos, l'impacteur est entré en collision avec Dimorphos le 26 septembre 2022 à une vitesse d'environ 24 000 kilomètres par heure (15 000 miles par heure). la période orbitale de Dimorphos autour de Didymos de32 ± 2 minutes. Quinze jours avant sa collision, l'impacteur a lancé LICIACube , un CubeSat de l'Agence spatiale italienne qui a photographié l'impact et le panache de poussière résultant alors qu'il effectuait un survol rapproché du système Didymos. Des engins spatiaux et des observatoires tels que Hubble , James Webb , Lucy , SAAO et ATLAS ont également capturé le panache de poussière suivant le système Didymos dans les jours qui ont suivi l'impact. Dans le cadre de sa mission Hera , l'ESA a lancé trois engins spatiaux vers le système Didymos en 2024 pour atteindre ce système d'astéroïdes en décembre 2026 afin d'étudier plus en détail les conséquences de l'impact.

L'impact de DART sur le centre de Dimorphos a réduit la période orbitale, qui était auparavant de 11,92 heures, de 33 ± 1 minutes. Ce changement important indique que le recul des matériaux extraits de l'astéroïde et éjectés dans l'espace par l'impact (connus sous le nom d'éjections) a contribué à un changement significatif de l'impulsion de l'astéroïde, au-delà de celui de la sonde DART elle-même. Les chercheurs ont découvert que l'impact a provoqué un ralentissement instantané de la vitesse de Dimorphos le long de son orbite d'environ 2,7 millimètres par seconde, ce qui indique encore une fois que le recul des éjections a joué un rôle majeur dans l'amplification du changement d'impulsion directement transmis à l'astéroïde par la sonde. Ce changement d'impulsion a été amplifié par un facteur de 2,2 à 4,9 (selon la masse de Dimorphos), ce qui indique que le changement d'impulsion transféré en raison de la production d'éjections a largement dépassé le changement d'impulsion dû à la sonde DART seule. ​​Bien que le changement orbital soit faible, le changement concerne la vitesse et, au fil des années, il entraînera un changement de position important. Pour un corps hypothétique menaçant la Terre, même un changement aussi minime pourrait suffire à atténuer ou à empêcher un impact, s'il est appliqué suffisamment tôt. Le diamètre de la Terre étant d'environ 13 000 kilomètres, un impact hypothétique d'astéroïde pourrait être évité avec un déplacement aussi faible que la moitié de ce diamètre (6 500 kilomètres).Un changement de vitesse de 2 cm/s s'accumule jusqu'à cette distance en environ 10 ans.

En percutant l'astéroïde DART, Dimorphos est devenu un astéroïde actif . Les scientifiques avaient émis l'hypothèse que certains astéroïdes actifs étaient le résultat d'impacts, 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 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 Didymos avant qu'elle ne revienne finalement à un état de verrouillage des marées dans quelques décennies. De plus, l'impact a changé la forme de Dimorphos d'un « sphéroïde aplati » à peu près symétrique à un « ovale à sommet plat », ou « ellipsoïde triaxial ».

Dimorphos mesure environ 170 mètres de diamètre, contre 780 mètres pour Didymos. Dimorphos n'a pas de masse confirmée, mais on estime qu'elle est d'environ5 × 10 ⁹ kg (5,5 millions de tonnes), soit à peu près la même masse et la même taille que la Grande Pyramide de Gizeh , en supposant une densité de2,17 g/cm ³ semblable à Didymos. C'est l'un des plus petits objets célestes à qui l'UAI a attribué un nom officiel, après 367943 Duende et 469219 Kamoʻoalewa .

Les dernières minutes d'images de la mission DART ont révélé un corps en forme d'œuf recouvert de rochers, suggérant qu'il s'agit d'une structure en tas de gravats .

Cinq rochers ( saxa ) et six cratères ont reçu les noms de tambours traditionnels de plusieurs cultures. Ils mesurent environ 10 mètres de diamètre ou moins :

Le corps principal du système binaire, Didymos, orbite autour du Soleil à une distance de 1,0 à 2,3 UA une fois tous les 770 jours (2 ans et 1 mois). La trajectoire de l'orbite a une excentricité de 0,38 et une inclinaison de 3° par rapport à l' écliptique . Le 4 octobre 2022, Didymos a effectué une approche de la Terre de 10,6 millions de km (6,6 millions de miles). Dimorphos se déplace sur une orbite presque équatoriale, presque circulaire autour de Didymos, avec une période orbitale de 11,9 heures. Sa période orbitale est synchrone avec sa rotation, de sorte que le même côté de Dimorphos fait toujours face à Didymos. L'orbite de Dimorphos est rétrograde par rapport au plan écliptique , conformément à la rotation rétrograde de Didymos.

La rotation de Dimorphos est ralentie par l' effet YORP , avec un temps de doublement de la période de rotation estimé à 86 000 ans. Cependant, comme elle est en orbite autour de Didymos, les forces de marée maintiennent la lune bloquée dans une rotation synchrone .