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    L'astéroïde qui a frappé le Botswana en 2018 provenait probablement de Vesta

    Mohutsiwa Gabadirwe (au centre de la photo) et Peter Jenniskens (à gauche, à genoux) sur le site de la deuxième découverte d'un morceau d'astéroïde 2018 LA récupéré dans la réserve de gibier du Kalahari central, au centre du Botswana. Crédit :Institut SETI

    Une équipe internationale de chercheurs a recherché des morceaux d'un petit astéroïde suivi dans l'espace, puis observé son impact sur le Botswana le 2 juin. 2018. Guidé par Peter Jenniskens, astronome météorologique du SETI Institute, ils ont trouvé 23 météorites au plus profond de la réserve de gibier du Kalahari central et ont maintenant publié leurs découvertes en ligne dans le journal Météorite et science planétaire .

    "La combinaison des observations du petit astéroïde dans l'espace avec des informations glanées sur les météorites montre qu'il vient probablement de Vesta, deuxième plus gros astéroïde de notre système solaire et cible de la mission DAWN de la NASA, " a déclaré Jenniskens. " Il y a des milliards d'années, deux impacts géants sur Vesta ont créé une famille de plus grande, astéroïdes plus dangereux. Les météorites récemment récupérées nous ont donné un indice sur le moment où ces impacts auraient pu se produire. »

    L'astéroïde

    Le petit astéroïde qui a impacté le Botswana, appelé 2018 LA, a été repéré pour la première fois par le Catalina Sky Survey de l'Université de l'Arizona comme un faible point de lumière se déplaçant parmi les étoiles. Le Catalina Sky Survey recherche des astéroïdes traversant la Terre dans le cadre du programme de défense planétaire de la NASA.

    "Les petits astéroïdes de la taille d'un mètre ne sont pas dangereux pour nous, mais ils affinent nos compétences pour détecter les astéroïdes qui approchent, " a déclaré Eric Christensen, directeur du programme Catalina Sky Survey.

    L'équipe a récupéré des données d'archives du programme SkyMapper Southern Survey en Australie qui ont montré que l'astéroïde tournait dans l'espace, tournant une fois toutes les quatre minutes, nous présentant alternativement un côté large et un côté étroit tout en réfléchissant la lumière du soleil.

    Lors de son voyage vers la Terre, les rayons cosmiques ont bombardé l'astéroïde et créé des isotopes radioactifs. En analysant ces isotopes, les chercheurs ont déterminé que 2018 LA était une roche solide d'environ 1,5 m de taille, qui réfléchissait environ 25 % de la lumière du soleil.

    La récupération

    "Ce n'est que la deuxième fois que nous apercevons un astéroïde dans l'espace avant qu'il ne frappe la Terre au-dessus de la terre, " a déclaré Jenniskens. " Le premier était l'astéroïde 2008 TC3 au Soudan dix ans plus tôt. " Jenniskens a également guidé la recherche de fragments de 2008 TC3.

    Cette fois, moins d'observations ont conduit à plus d'incertitude quant à la position de l'astéroïde sur son orbite. Davide Farnocchia du Center for Near-Earth Object Studies de la NASA JPL a combiné les observations astronomiques de l'astéroïde avec les données satellitaires du gouvernement américain de la boule de feu pour calculer la zone de chute. Esko Lyytinen du Ursa Finnish Fireball Network a fait un effort parallèle.

    "Quand Jenniskens est arrivé pour la première fois à Maun, il avait besoin de notre aide pour réduire la zone de chute, ", explique Oliver Moses de l'Institut de recherche de l'Okavango. "Nous avons ensuite retrouvé d'autres enregistrements vidéo à Rakops et Maun et avons pu trianguler la position de la boule de feu."

    Après avoir confirmé la zone de chute, Moses et Jenniskens ont rejoint le géologue Alexander Proyer de l'Université internationale des sciences et technologies du Botswana (BIUST) à Palapye et le géoscientifique Mohutsiwa Gabadirwe du Botswana Geoscience Institute (BGI) à Lobatse et leurs collègues pour rechercher les météorites.

    « Le cinquième jour, notre dernier jour de recherche, Lesedi Seitshiro de BIUST a trouvé la première météorite à seulement 30 mètres du camp, " a déclaré Jenniskens. " Il pesait 18 grammes et mesurait environ 3 cm. "

    Fragment de l'astéroïde 2018 LA récupéré dans la réserve de gibier du Kalahari central, au centre du Botswana. Crédit :Institut SETI

    La zone de recherche se trouvait dans la réserve de gibier du Kalahari central, abritant une faune diversifiée, y compris les léopards et les lions. Les chercheurs ont été protégés par le personnel du Département de la faune et des parcs nationaux du Botswana. BGI a coordonné la recherche avec le Département des musées et monuments nationaux du Botswana.

    "La météorite est nommée "Motopi Pan' d'après un point d'eau local, " dit Gabadirwe, maintenant le conservateur de cet échantillon rare d'un astéroïde observé dans l'espace avant d'impacter la Terre. "Cette météorite est un trésor national du Botswana."

    Le type météorite

    Analyse non destructive à l'Université d'Helsinki, Finlande, a montré que Motopi Pan appartient au groupe des météorites Howardite-Eucrite-Diogenite (HED), connu pour provenir probablement de l'astéroïde géant Vesta, qui a été récemment étudié en détail par la mission DAWN de la NASA.

    "Nous avons réussi à mesurer la teneur en métal ainsi qu'à obtenir un spectre de réflectance et une analyse élémentaire aux rayons X à partir d'une partie finement croûteuse de l'intérieur de la météorite exposée, " a déclaré Tomas Kohout de l'Université d'Helsinki. " Toutes les mesures se sont bien additionnées et ont indiqué des valeurs typiques des météorites de type HED. "

    Des études dynamiques montrent que l'orbite de 2018 LA est cohérente avec une origine de la partie interne de la ceinture d'astéroïdes où se trouve Vesta. L'astéroïde a été placé sur une orbite d'impact terrestre via la résonance située à l'intérieur de la ceinture d'astéroïdes.

    "Une autre chute de météorite HED que nous avons enquêtée en Turquie en 2015, appelé Sariçiçek, a eu un impact sur une orbite tout aussi courte et a produit principalement des météorites de petite taille de 2 à 5 grammes, " a déclaré Jenniskens.

    Lorsque Jenniskens est retourné au Botswana en octobre 2018, l'équipe a trouvé 22 autres petites météorites. Gabadirwe a été le premier à repérer un autre rocher hors du commun. Étonnamment, les découvertes ultérieures de météorites ont montré une grande diversité dans leur apparence extérieure.

    "Nous avons étudié la pétrographie et la chimie minérale de cinq de ces météorites et avons confirmé qu'elles appartiennent au groupe HED, " a déclaré Roger Gibson de l'Université Witts de Johannesburg, Afrique du Sud. "Globalement, nous avons classé le matériel que contenait l'astéroïde 2018 LA comme étant Howardite, mais certains fragments individuels avaient plus d'affinité avec Diogénites et Eucrites."

    D'autres études ont également confirmé la diversité surprenante des découvertes de l'équipe, telles que la spectroscopie de réflexion et la teneur en hydrocarbures aromatiques polycycliques de l'échantillon. L'astéroïde était une brèche, un mélange de morceaux de roche cimentés provenant de différentes parties de Vesta.

    Origine des météorites

    Une hypothèse précédente suggérait que Sariçiçek provenait de Vesta dans la collision qui a créé le cratère d'impact Antonia imagé par DAWN. Montrant toujours une couverture d'éjecta visible, ce jeune cratère s'est formé il y a environ 22 millions d'années. Un tiers de toutes les météorites HED qui tombent sur Terre ont été éjectées il y a 22 millions d'années. Motopi Pan est-il originaire du même cratère ?

    « Mesures d'isotopes de gaz nobles à l'ETH de Zürich, La Suisse, et les isotopes radioactifs mesurés à l'Université Purdue ont montré que cette météorite aussi avait été dans l'espace comme un petit objet pendant environ 23 millions d'années, " a déclaré Kees Welten de l'UC Berkeley, "mais à plus ou moins 4 millions d'années, il pourrait donc provenir du même cratère source sur Vesta."

    Les chercheurs ont découvert que Motopi Pan et Sariçiçek étaient similaires à certains égards mais différents à d'autres. Comme Motopi Pan, Sariçiçek a explosé à 27,8 km d'altitude, mais a produit moins de lumière dans cette rupture.

    "L'onde de choc infrasonore mesurée en Afrique du Sud n'était pas aussi forte que prévu par les détections de la lumière vive par les capteurs du gouvernement américain, " a déclaré Peter Brown de l'Université de Western Ontario, Canada.

    À partir d'isotopes de plomb dans les minéraux de zircon, les chercheurs ont découvert que Sariçiçek et Motopi Pan se sont solidifiés à la surface de Vesta il y a environ 4563 millions d'années. Mais les grains de phosphate de Motopi Pan ont connu un autre événement de fonte plus récemment. Sariçiçek ne l'a pas fait.

    "Il y a environ 4234 millions d'années, le matériel dans Motopi Pan était proche du centre d'un grand événement d'impact, " a déclaré Qing-zhu Yin de l'UC Davis, "Sariçiçek ne l'était pas."

    Vesta a connu deux événements d'impact importants qui ont créé le bassin d'impact Rheasilvia et le sous-jacent, et donc plus vieux, Bassin d'impact Veneeia.

    « Nous soupçonnons maintenant que Motopi Pan a été chauffé par l'impact Veneneia, tandis que l'impact de Rheasilvia qui a suivi a dispersé ce matériau, " dit Jenniskens. " Si oui, cela daterait l'impact de Veneneia il y a environ 4234 millions d'années. Au sommet de l'éjecta d'impact de Rheasilvia se trouve le cratère d'impact Rubria de 10,3 km de diamètre, légèrement plus petit que le cratère Antonia de 16,7 km, et légèrement plus jeune à 19 +/- 3 millions d'années, mais un bon candidat pour le cratère d'origine de Motopi Pan."

    En novembre 2020, une expédition dirigée par Fulvio Franchi de BIUST a découvert une autre météorite Motopi Pan. Cette météorite de 92 grammes est maintenant le plus gros fragment de l'astéroïde 2018 LA récupéré à ce jour et un autre petit morceau de l'astéroïde géant Vesta.


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