Il y a des milliards d'années, les collisions d'astéroïdes ont entraîné l'éjection de fragments de centaines de kilomètres de diamètre et partageant des orbites similaires. Les groupes résultants sont connus sous le nom de familles d'astéroïdes.

D'autres groupes d'astéroïdes se sont formés à la suite d'une fission rotationnelle, ce qui se produit lorsqu'un corps en rotation rapide atteint une vitesse de rotation critique et se divise en fragments relativement petits de seulement quelques kilomètres de diamètre.

Les scientifiques ont toujours pensé que les amas de fission étaient totalement distincts des familles collisionnelles. Maintenant, cependant, une étude menée par des chercheurs affiliés à l'Université d'État de São Paulo (UNESP) à Guaratinguetá, sous l'égide d'un projet soutenu par la Fondation de recherche de São Paulo—FAPESP, a montré que les amas de fission peuvent provenir de familles collisionnelles dans certains cas.

Chercheurs de l'Institut National de Recherche Spatiale (INPE) et de l'Université Fédérale de São Paulo (UNIFESP) au Brésil, ainsi que l'Université de la Côte d'Azur en France, a également participé à l'étude, qui est publié dans la revue Astronomie de la nature .

"Ces découvertes changent notre compréhension de la formation des familles d'astéroïdes, " Valério Carruba, professeur à l'UNESP et chercheur principal du projet, a déclaré Agência FAPESP.

"On a toujours cru que les familles d'astéroïdes résultaient de collisions, et que les fragments pourraient évoluer via des mécanismes gravitationnels ou non gravitationnels, restant à peu près de la même taille. Maintenant, nous avons observé qu'une collision n'est pas un événement ponctuel mais peut déclencher la formation ultérieure d'une cascade d'autres groupes, " a déclaré Carruba.

Les chercheurs ont entrepris d'identifier d'éventuels amas de fission à l'intérieur des familles d'astéroïdes créés par collision, sélection de quatre jeunes familles d'astéroïdes formées il y a moins de 5 millions d'années :Jones, Kazuya, 2001 GB11, et Lorre.

En utilisant des méthodes de reconnaissance de famille d'astéroïdes basées sur la simulation de retournement temporel, algorithmes de clustering d'apprentissage automatique, et des données astrométriques de haute qualité (sur la position orbitale et le mouvement) obtenues à partir des observations d'objets du système solaire par Gaia, le télescope et la mission d'astrométrie de l'Agence spatiale européenne (ESA), ils ont identifié plusieurs sous-clusters à l'intérieur de ces quatre familles collisionnelles extrêmement jeunes.

Leur analyse a confirmé trois amas de fission secondaires ou tertiaires dans la famille Jones (6,7% de la population totale), deux dans la famille GB11 de 2001 (6,3 %), et deux dans la famille Lorre (27,3%).

Ils ont défini les clusters secondaires comme des sous-ensembles de la famille plus large créée par la collision primaire et comprenant le corps parent, tandis que les groupes tertiaires sont des sous-ensembles de la famille primaire créés par des collisions ultérieures et n'incluant pas le corps parent.

Les auteurs de l'étude publiée notent que les amas de fission détectables dans les groupes secondaires et tertiaires ne représentent jamais plus de 5 % de la population totale dans les familles d'astéroïdes de plus de 100 millions d'années.

"Ceci est probablement lié au mécanisme par lequel les familles primaires d'astéroïdes se forment, " a déclaré Carruba.

Momentanément visible

Selon Carruba, lorsque des familles d'astéroïdes se forment, elles comprennent des flots de fragments qui tournent à grande vitesse du fait de la collision, ou en raison d'effets non gravitationnels tels que YORP (l'effet Yarkovsky-O'Keefe-Radzievskii-Paddack), un couple thermique dû associé au rayonnement solaire.

Les fragments finissent par se regrouper en groupes de fission qui ne sont visibles que pendant un certain temps. "Après 5 à 10 millions d'années, ils se désagrègent et ne peuvent plus être détectés par les méthodes dont nous disposons, " at-il expliqué. " De nombreux amas de fission formés dans le passé ne sont plus détectables. "

Il a ajouté qu'il n'existe aucune estimation de la période de rotation (le temps nécessaire pour effectuer une rotation) des astéroïdes dans de nombreuses familles de collisions. "L'obtention de données de rotation nous aiderait à découvrir quels astéroïdes peuvent être membres d'amas de fission, " il a dit.