Quatre familles d'astéroïdes extrêmement jeunes ont été identifiées par des chercheurs affiliés à l'Université d'État de São Paulo (UNESP) à Guaratinguetá, Brésil. Un article sur la découverte a été publié dans Avis mensuels de la Royal Astronomical Society .

« Nous avons identifié les nouvelles familles par simulation numérique en utilisant la méthode d'intégration en amont (BIM), ce qui est beaucoup plus précis que les autres méthodes de datation des familles d'astéroïdes. Mais le BIM ne fonctionne que pour les très jeunes familles de moins de 20 millions d'années. Jusque récemment, seules huit familles avaient été étudiées par cette méthode. On en connaît maintenant 13, dont près d'un tiers ont été identifiés par notre groupe, " a déclaré Valerio Carruba, professeur au département de mathématiques de l'UNESP.

Carruba a coordonné le projet de recherche sur les familles d'astéroïdes mené sur le campus de l'École d'ingénieurs de l'UNESP à Guaratinguetá. Les quatre familles en question, qui ont tous moins de 7 millions d'années, orbite entre Mars et Jupiter dans le cadre d'un groupe connu sous le nom de ceinture principale d'astéroïdes.

Les principaux paramètres de datation utilisés étaient les longitudes du péricentre et du nœud ascendant. Pour une planète, comète ou astéroïde se déplaçant autour du Soleil sur une orbite elliptique, le péricentre est le point où il se rapproche le plus du Soleil. Le nœud ascendant est le point auquel l'orbite passe du côté sud d'un plan de référence, typiquement le plan de l'écliptique, vers le côté nord.

"Quand une famille d'astéroïdes se forme, tous les péricentres et nœuds ascendants des astéroïdes sont alignés, mais à mesure que la famille évolue, l'alignement est perdu en raison des perturbations gravitationnelles produites par les planètes et éventuellement par certains astéroïdes massifs, " expliqua Carruba. " Sur la base des données actuelles, Le BIM permet de remonter le temps grâce à la simulation numérique pour reconstituer le cadre dans lequel les paramètres ont été alignés et ainsi dater la famille d'astéroïdes.

En plus des quatre nouvelles familles qu'ils ont eux-mêmes identifiées, le groupe a étudié 55 nouvelles familles identifiées par d'autres scientifiques. En plus de sortir avec les familles, ils ont établi un schéma qui, avec une grande précision, fait la distinction entre les familles formées par des événements collisionnels et les familles formées par la fission d'un corps précurseur.

Quand deux astéroïdes entrent en collision, l'un ou les deux peuvent se fragmenter, donnant naissance à une famille avec plusieurs objets. Fission, d'autre part, consiste en l'éjection de matière par un corps précurseur, soit parce qu'il a acquis une rotation très rapide sur son propre axe et a subi une collision, soit parce qu'il a récemment expulsé un corps secondaire qui s'est brisé.

"L'une des quatre familles que nous avons identifiées a sans aucun doute été formée par un événement collisionnel. Une collision est très probablement à l'origine d'une autre. Les autres ont été identifiées très récemment, et nous avons besoin de plus d'études pour formuler une hypothèse concernant leur formation, " a déclaré Carruba.

Résonance de mouvement

La ceinture principale est une niche extraordinaire d'astéroïdes, avec plus de 700 objets connus. Le nombre augmente régulièrement grâce à l'amélioration des méthodes de détection, et il peut être estimé à millions.

Selon Carruba, les astéroïdes de la ceinture principale sont loin d'être uniformément répartis. Diverses régions différentes se sont formées dans la ceinture en raison de l'interaction gravitationnelle très complexe entre tant de corps et, par dessus tout, au puissant champ gravitationnel de Jupiter.

Un facteur important de cette structure est un phénomène connu sous le nom de « résonance de mouvement moyen », qui se produit lorsque deux corps en orbite autour d'un troisième ont des périodes orbitales étroitement associées liées par un rapport de deux petits nombres entiers.

Les résonances créent des espaces vides dans la distribution radiale des astéroïdes. Ils s'appellent Kirkwood Gaps, en l'honneur de l'astronome américain Daniel Kirkwood (1814-95), qui a identifié et expliqué ces zones sans astéroïdes dans la ceinture principale.

"Entre 33% et 35% des astéroïdes de la ceinture principale sont des membres de familles, " Carruba a déclaré. "Il y a plus de 120 familles reconnaissables et des dizaines de groupes moins statistiquement significatifs. Les familles nombreuses comprennent des centaines de membres, alors que les petites familles peuvent compter une dizaine de membres.

Les estimations de l'âge des familles d'astéroïdes de la ceinture vont de quelques millions à des centaines de millions d'années. L'origine de la famille la plus ancienne est datée de 4 milliards d'années, il a donc participé à la première étape de la formation du système solaire.