1. Pourquoi les astéroïdes impactent la Terre

Pourquoi les astéroïdes et les météorites entrent-ils en collision avec la Terre ? Ces objets orbitent autour du Soleil tout comme les planètes, comme ils le font depuis des milliards d'années, mais de petits effets tels que les coups gravitationnels des planètes peuvent bousculer les orbites, les faisant se déplacer progressivement sur des échelles de temps de plusieurs millions d'années ou se repositionner brusquement s'il y a une rencontre planétaire rapprochée. Heures supplémentaires, leurs orbites pourraient croiser la trajectoire de la Terre autour du Soleil. Au cours des millénaires où un astéroïde est en orbite terrestre, il est possible que l'astéroïde et la Terre se trouvent au même endroit en même temps. Un astéroïde doit arriver au point d'intersection avec l'orbite terrestre au même moment où la Terre traverse ce point pour qu'un impact se produise. Mais même la Terre est relativement petite par rapport à la taille des orbites des astéroïdes, c'est pourquoi les impacts d'astéroïdes sont si rares.

2. Un danger actuel

Nous n'avons pas toujours su que les impacts d'astéroïdes étaient une possibilité moderne. En réalité, cette prise de conscience n'est venue que lorsque les scientifiques ont commencé à prouver que de nombreux cratères sur Terre étaient causés par des impacts cosmiques plutôt que par des éruptions volcaniques (et de même pour les cratères sur la Lune). Dans les années 1980, les scientifiques ont découvert des preuves que la disparition des dinosaures il y a 65 millions d'années était probablement causée par un impact d'astéroïde. Après que les scientifiques eurent découvert le cratère de Chicxulub dans le golfe du Mexique, cette idée devint plus certaine. En 1994, le monde a été témoin d'impacts de taille similaire se produisant en temps quasi réel, lorsque des fragments de la comète Shoemaker-Levy 9 ont percuté Jupiter, c'est à ce moment-là que nous avons vraiment commencé à comprendre que de gros impacts d'astéroïdes pouvaient encore se produire aujourd'hui.

3. Fréquence des impacts

Tous les jours, environ 100 tonnes de matière spatiale interplanétaire pleuvent sur notre planète, la plupart sous forme de minuscules particules de poussière. Petits débris planétaires de la taille de grains de sable, des cailloux et des rochers pleuvent également quotidiennement dans l'atmosphère terrestre, produisant les météores—communément appelés "étoiles filantes" ou "étoiles filantes—que vous pouvez voir par n'importe quelle nuit claire et sombre. La Terre traverse des flux plus denses de petits débris libérés par les comètes, c'est ainsi que nous obtenons des pluies de météores. Parfois plus grand, des objets spatiaux de la taille d'une chaise ou même d'une voiture pénètrent dans l'atmosphère terrestre et créent des météores vraiment brillants, appelées boules de feu ou bolides, qui se désintègrent en explosant dans l'atmosphère. Très rarement, toutes les quelques décennies environ, des objets encore plus gros entrent dans l'atmosphère, comme l'objet de la taille d'une maison qui a traversé le ciel de Tcheliabinsk, Russie, en 2013, produisant une boule de feu super brillante et une onde de choc qui a fait exploser les fenêtres et brisé les portes.

4. Référentiel mondial de données sur les astéroïdes

Le Minor Planet Center a un nom modeste, mais ce bureau a un travail important. Situé à Cambridge, Massachusetts, et opérant à partir du Smithsonian Astrophysical Observatory, le Minor Planet Center (MPC) est le référentiel mondial de toutes les observations et orbites calculées des astéroïdes et des comètes du système solaire, y compris toutes les données des objets géocroiseurs (NEO). Un NEO comprend tout astéroïde, météoroïde ou comète en orbite autour du Soleil à moins de 18 h, 600, 000 miles (30 millions de kilomètres) de l'orbite de la Terre. Chaque fois qu'un astronome observe un objet géocroiseur à l'aide d'un télescope au sol ou dans l'espace, ils envoient leurs mesures de la position de l'objet au Minor Planet Center. L'ensemble complet d'observations d'un objet par le MPC à partir d'observatoires du monde entier peut être utilisé pour calculer l'orbite la plus précise possible autour du Soleil pour que l'objet puisse voir s'il pourrait présenter un risque d'impact sur la Terre.

5. Qui recherche les objets géocroiseurs ?

En 1998, en réponse à une directive du Congrès, La NASA a créé le programme d'observations d'objets géocroiseurs (NEOO) et a détecté sans relâche, le suivi et la surveillance des objets proches de la Terre depuis lors. Plusieurs équipes d'astronomes à travers le pays opèrent dans le cadre du programme d'observations NEO de la NASA, nous faire découvrir, surveiller et étudier les objets géocroiseurs. Les observatoires qui réalisent actuellement la plupart des découvertes de NEO sont les télescopes Catalina Sky Survey en Arizona et les télescopes Panchromatic Survey Telescope And Rapid Reporting System (Pan-STARRS) à Hawaï. Le télescope spatial NEOWISE de la NASA découvre également les objets géocroiseurs et fournit des données critiques sur leur taille physique. D'autres astronomes soutenus par le Near-Earth Object Observations Program utilisent des télescopes pour suivre les découvertes et effectuer des mesures supplémentaires, comme le font de nombreux observatoires dans le monde entier. Tous ces observateurs envoient leurs mesures de positions NEO au Minor Planet Center. Le Centre d'études sur les objets géocroiseurs, basé au Jet Propulsion Laboratory de la NASA, utilise également ces données pour calculer les orbites de haute précision de tous les objets géocroiseurs connus et prédire les futures approches rapprochées de ceux-ci vers la Terre, ainsi que le potentiel de tout impact futur.

6. Comment calculer l'orbite d'un astéroïde

Les scientifiques déterminent l'orbite d'un astéroïde en comparant les mesures de sa position alors qu'il se déplace dans le ciel aux prédictions d'un modèle informatique de son orbite autour du Soleil. Ce modèle prend en compte toutes les forces connues agissant sur le mouvement des astéroïdes, constitué principalement de la gravité du Soleil, toutes les planètes et certains des autres plus gros astéroïdes. Puis, pour chaque astéroïde, ils affinent le modèle d'orbite pour déterminer ce qui prédit le plus précisément les emplacements observés dans le ciel au moment de ces observations. Il est possible de calculer une orbite approximative avec seulement trois observations, mais plus on utilise d'observations, et plus la période sur laquelle ces observations sont faites est longue, plus l'orbite calculée et les prédictions qui peuvent en être faites sont précises.

7. Trouver les grands

Le programme d'observations NEO de la NASA a commencé à chercher sérieusement en 1998, alors que seulement 500 astéroïdes géocroiseurs étaient déjà connus. D'ici 2010, La NASA et ses partenaires avaient identifié plus de 90 pour cent des estimés 1, 000 astéroïdes géocroiseurs mesurant 1 kilomètre ou plus. Les gros astéroïdes étaient la première priorité dans les recherches de la NASA, car un impact de l'un d'entre eux pourrait avoir des effets mondiaux. Les programmes de recherche de la NASA trouvent encore quelques-uns de ces gros astéroïdes chaque année, et les astronomes pensent qu'il en reste encore quelques dizaines à trouver. Grâce aux efforts de la NASA, 90% du risque de soudaine, l'impact inattendu d'un gros astéroïde inconnu a été éliminé.

8. Approche proche

Vous avez peut-être entendu parler d'un astéroïde ou d'une comète faisant une « approche rapprochée » de la Terre. Cela se produit lorsque l'objet dans son orbite naturelle autour du Soleil passe particulièrement près de la Terre. Il n'y a pas de règle ferme sur ce qui compte comme "proche, " mais il n'est pas du tout rare que de petits astéroïdes passent plus près de la Terre que notre propre Lune. Cela peut sembler trop proche pour le confort, mais rappelez-vous que la Lune orbite autour de la Terre vers 239, 000 milles (385, 000 kilomètres) loin. Si vous avez représenté la Terre par un ballon de basket dans un modèle réduit, la Lune aurait la taille d'une balle de tennis et serait distante d'environ 7 mètres, soit la distance entre les deux poteaux d'un but de football professionnel. A cette échelle, un astéroïde de 100 mètres de large (328 pieds de large) serait beaucoup plus petit qu'un grain de sable, encore plus petit qu'un grain de poussière.

9. Étudier de près un objet géocroiseur

Il y a actuellement une mission de la NASA appelée OSIRIS-REx qui étudie de près un objet proche de la Terre, un astéroïde nommé Bennu. Les scientifiques ont récemment calculé que cet astéroïde a un 1 sur 2, 700 chances de toucher la Terre à la fin du 22e siècle (c'est dans plus de 150 ans pour l'instant), mais cela n'a aucune chance d'avoir un impact avant cette date.

À l'heure actuelle, OSIRIS-REx est en orbite autour de l'astéroïde et étudie sa surface pour se préparer à prélever un échantillon et à le renvoyer sur Terre en 2023. Le vaisseau spatial étudie également un phénomène appelé effet Yarkovsky, qui est une petite force qui déplace légèrement l'orbite de l'astéroïde au fur et à mesure de sa La surface chauffée par le soleil renvoie la chaleur dans l'espace. En étudiant Bennu en gros plan avec OSIRIS-REx, les scientifiques pourront comprendre à quel point la chaleur est rayonnée par les différentes parties de l'astéroïde, ce qui les aidera finalement à mieux comprendre l'effet Yarkovsky et à mieux prédire l'orbite de Bennu et son éventuel danger pour la Terre.

10. Déviation d'astéroïde

Les impacts d'astéroïdes sont la seule catastrophe naturelle potentiellement évitable, à condition de repérer l'astéroïde menaçant avec suffisamment de temps pour lancer une mission dans l'espace afin de le dévier. La NASA et ses partenaires étudient plusieurs approches différentes pour dévier un astéroïde dangereux. La plus avancée de ces techniques est appelée impacteur cinétique, et une mission pour démontrer cette technologie s'appelle le test de redirection double astéroïde (DART), devrait être lancé en 2021.

Bien sûr, nous n'allons pas nous mêler de l'orbite d'un astéroïde qui pourrait présenter un risque pour la Terre pour un test. La cible de DART est Didymos B, la lune d'un plus gros astéroïde, appelé Didymos A. Le vaisseau spatial DART de la taille d'une voiture intelligente percutera le Didymos B de la taille d'un stade de football à une vitesse de 13, 000 mph (22, 000 km/h) pour non seulement confirmer la robustesse du système de ciblage, mais aussi de voir à quel point la collision modifie l'orbite de l'astéroïde lunaire autour de Didymos A. Les scientifiques ont déterminé l'orbite de B autour de A depuis le sol, et mesurera à nouveau l'orbite après la collision DART pour voir à quel point l'orbite a changé. Cela nous dira à quel point l'impacteur cinétique pourrait modifier la trajectoire d'un astéroïde autour du Soleil si nous en avions besoin.

Si un astéroïde dangereux est trouvé une décennie ou plus avant un impact potentiel, il serait probablement temps de lancer une mission de déviation vers l'astéroïde, et nous n'aurions qu'à décaler son orbite d'un tout petit peu, juste assez pour qu'elle croise l'orbite de la Terre avec seulement 10 minutes de retard, " pour ainsi dire, pour éviter la collision avec notre planète.