Basé sur une nouvelle étude sur la façon dont l'astéroïde géocroiseur Phaethon réfléchit la lumière sous différents angles, les astronomes pensent que sa surface peut refléter moins de lumière qu'on ne le pensait auparavant. Il s'agit d'un mystère passionnant pour la mission DESTINY + récemment approuvée, à enquêter lorsqu'elle survolera Phaethon.

La façon dont un objet réfléchit la lumière dépend non seulement de son albédo (le pourcentage de lumière qu'il réfléchit) mais aussi de l'angle d'éclairage. Un effet particulier qui intéresse les scientifiques est la façon dont la polarisation change lorsque la lumière du soleil se reflète sur la surface d'un astéroïde. Scientifiquement, la lumière est appelée ondes électromagnétiques; les ondes créent des changements dans les champs électriques et magnétiques. Les directions de ces changements peuvent être aléatoires ou alignées. Lorsque les effets électromagnétiques de la lumière sont alignés, la lumière est dite polarisée.

Une équipe internationale, dont des astronomes de l'Observatoire national d'astronomie du Japon (NAOJ), Université Nationale de Seoul, Institut de technologie de Chiba, et autres instituts, utilisé le télescope Pirka de 1,6 m de l'observatoire Nayoro à Hokkaido au Japon pour observer l'astéroïde géocroiseur (3200) Phaethon. Ils ont étudié les changements de polarisation de la lumière réfléchie sous de nombreux angles d'éclairage différents. Les résultats montrent qu'à certains angles, la lumière réfléchie par Phaethon est la lumière la plus polarisée jamais observée parmi les petits corps du système solaire.

Découvert en 1983, Il a été démontré que Phaethon est le corps parent de la pluie de météores des Géminides. La plupart des corps parents des pluies de météores sont des comètes, mais Phaethon ne montre pas d'activité cométaire typique. Au lieu de cela, il s'agit d'un astéroïde actif avec des éjections de poussière confirmées. Il a également une couleur étonnamment bleue. Le fait que sa lumière réfléchie soit fortement polarisée est un mystère de plus qui entoure ce curieux astéroïde.

Une explication possible de la forte polarisation est que la surface de Phaethon pourrait être plus sombre que prévu. Les surfaces des astéroïdes sont recouvertes de gravats meubles. Lorsque la lumière réfléchie par la surface rugueuse frappe une autre partie de la surface et est à nouveau réfléchie avant d'être réfléchie vers l'observateur, ces diffusions multiples randomisent la polarisation. Dr Ito du NAOJ, un chef de l'équipe de recherche explique, "Si l'albédo est inférieur à ce que l'on pensait auparavant, cela réduirait l'efficacité des diffusions multiples; de sorte que la lumière fortement polarisée qui n'a été réfléchie qu'une seule fois dominerait."

D'autres possibilités qui pourraient réduire l'efficacité des diffusions multiples sont que les gravats recouvrant la surface de Phaethon pourraient être composés de grains plus gros, ou le matériau peut être plus poreux que prévu. Un mécanisme possible pour produire de gros grains est le frittage. La surface de Phaethon peut être chauffée jusqu'à 1000 degrés Celsius lors de son passage le plus proche vers le Soleil. Un tel échauffement extrême peut provoquer un frittage à la surface d'un astéroïde, ce qui donne des grains plus grossiers.

La sonde DESTINY+ de l'Agence japonaise d'exploration aérospatiale, lancement prévu en 2022, prendra des photos pendant qu'il survole Phaethon pour aider les astronomes à mieux caractériser sa géologie de surface.

Ces résultats d'observation sont publiés dans Ito et al. "Polarisation extrêmement forte d'un astéroïde actif (3200) Phaethon" dans Communication Nature le 27 juin, 2018.