Comme tous ceux qui ont déjà essayé de nettoyer une maison le savent, se débarrasser de la poussière est un effort de Sisyphe. Aucune surface n'en reste exempte longtemps. Il s'avère que l'espace est quelque peu similaire. L'espace est rempli de poussière interplanétaire, que la Terre collecte constamment lorsqu'elle tourne autour du soleil - en orbite, dans l'atmosphère, et s'il est assez grand, au sol sous forme de micrométéorites.

Bien que les spécimens puissent ne pas être gros, il s'avère que de telles particules de poussière réforment la conception scientifique des astéroïdes et des comètes et suffisent à reconstituer des scènes entières de l'histoire du système solaire.

Les astéroïdes et les comètes sont des corps primitifs laissés au début de la formation du système solaire, donc plus on en sait sur leur composition, plus nous en savons sur l'endroit où ils se sont formés. Les astéroïdes qui se sont formés dans le même voisinage que les comètes ont tendance à être plus proches d'eux.

Essayer de décomposer le continuum astéroïde-comète et catégoriser à quel point les astéroïdes pourraient être similaires aux comètes, c'est ce que fait le Dr Pierre Beck dans le projet SOLARYS à l'Université de Grenoble Alpes en France.

Il y a environ un million d'astéroïdes enregistrés officiellement et il devrait y en avoir beaucoup plus, il explique.

"Traditionnellement, ces objets ont été considérés comme les plus primitifs du système solaire. Vous pouvez regarder les ingrédients et voir ce qu'il y avait là, comment ils se sont accumulés et comment ils se sont formés il y a longtemps."

Un matériau primordial similaire qui a formé la Terre ou Mars a connu une activité géologique et a été fondamentalement modifié par des conditions telles que la chaleur, pression et érosion.

"Les objets les plus primitifs ne viennent donc pas sur Terre sous forme de roches, mais sous forme de poussière, ", a-t-il déclaré. "Alors que la (quantité) de météorites attendues sur Terre en un an peut être de 5 à 6 tonnes - pour la poussière, c'est 40, 000 tonnes."

À l'aide d'échantillons de poussière interplanétaire collectés dans les hauteurs de notre stratosphère et de micrométéorites provenant d'endroits vierges comme l'Antarctique, Le Dr Beck utilise une nouvelle méthode de spectroscopie infrarouge combinée à des microscopes à force atomique pour examiner leurs spectres et leurs propriétés à l'échelle micrométrique.

Comme un archéologue plaçant des artefacts d'un site de fouilles, il peut ensuite comparer ces résultats aux données existantes des astéroïdes dans l'espace. "Quand tu es géologue et que tu trouves un rocher, vous avez un affleurement et essayez de voir le rocher dans son contexte, " dit le Dr Beck.

Composés

En utilisant les changements de lumière laser infrarouge sur des échantillons de seulement 10 à 20 micromètres, son équipe peut pour la première fois sélectionner des minéraux de silicate et des composés organiques sans utiliser de produits chimiques agressifs qui perturberaient le matériau. Ils construisent également des modèles plus grands des échantillons en laboratoire pour affiner ce qu'il faut rechercher pour identifier et catégoriser les astéroïdes et les comètes avec des télescopes au sol.

Ce qu'ils ont trouvé dans la poussière, ce sont des polymères organiques complexes, riche en hydrocarbures et en éléments comme l'azote et l'oxygène ou parfois le deutérium (eau lourde).

"Il y a un grand débat sur la façon dont ces matières organiques extraterrestres se sont formées. Une hypothèse est que des mélanges de glace ont été irradiés, mais dans ce cas, différents types de mélanges glacés devraient produire différents types de matières organiques, " a déclaré le Dr Beck.

L'étude de la composition chimique de ces échantillons devrait l'aider à en savoir plus sur l'origine des astéroïdes ainsi que sur la différence entre les astéroïdes de type D, corps sombres et difficiles à détecter, certains avec des intérieurs glacés, qui prennent naissance autour de Jupiter et au-delà, et des comètes glacées.

« Si nous comprenons cela, il nous dira de quoi est fait le système solaire extérieur et plus sur les éléments initiaux qui sont entrés dans le système solaire. »

Savoir où se trouvent certains types de poussières organiques pourrait même aider les futures sondes spatiales.

"Vous pourriez considérer certains de ces astéroïdes comme une source de carburant, " dit-il. S'il y a des composés organiques réduits, il dit, ils pourraient être utilisés comme source d'énergie.

Comètes

La présence de tels composés dans la poussière interplanétaire n'est qu'une chose qui pousse les scientifiques à se demander si les astéroïdes et les comètes ne sont pas nécessairement si différents après tout. Le Dr Jessica Agarwal du projet CASTRA pense qu'il peut y avoir un chevauchement pour d'autres raisons, trop.

En utilisant les données de la sonde Rosetta de l'Agence spatiale européenne qui a étudié la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko et des télescopes astronomiques, Le Dr Agarwal et son équipe de l'Université technique de Braunschweig en Allemagne ont examiné comment les comètes et les astéroïdes émettent activement de la matière dans l'espace.

"Nous visons à mieux comprendre les processus qui conduisent à des changements dans les surfaces et l'intérieur des comètes et des astéroïdes, " dit-elle. " Nous espérons aussi mieux comprendre leur nature primitive, ou comment ils étaient il y a 4,5 milliards d'années."

En utilisant les données de plusieurs instruments à bord de Rosetta, L'équipe du Dr Agarwal a pu modéliser les propriétés de la poussière cométaire dans l'environnement de la comète 67P. Ils ont découvert que les particules de poussière pouvaient être des agrégats lâches de silicate de la taille d'un micron et de composants carbonés de taille inférieure au micron.

"Nous observons également d'énormes matériaux de la taille d'un rocher sortant de la comète 67P, provenant de certains endroits précis de la surface... une fontaine de rochers, " expliqua le Dr Agarwal.

Astéroïde actif

Les comètes ne sont pas les seuls corps à émettre de la matière. Prenons le cas de l'astéroïde 288P. Un astéroïde dit actif qui émet de la poussière, de loin, cela ressemble à une comète avec une queue poussiéreuse.

"Ce qui est étrange avec le 288P, c'est que son noyau avait l'air double... et à la fin, Je pensais, Eh bien, peut-être que c'est un binaire ?", a déclaré le Dr Agarwal. « Nous avons dû attendre quelques années pour le réobserver de près, et puis en 2016, nous avons eu plus de temps Hubble et nous avons vraiment vu qu'il s'agissait de deux composants."

Leurs mesures ont déterminé que cet astéroïde unique en son genre à observer est composé de deux morceaux de taille similaire, en orbite à 100 kilomètres l'un de l'autre.

"Nous l'avons trouvé par hasard. Nous ne savons pas s'il existe d'autres systèmes comme celui-ci que nous ne voyons pas, " a déclaré le Dr Agarwal.

Ils théorisent que les astéroïdes ont été irradiés par le soleil et commencent à tourner, se séparant en deux quand ils tournaient trop vite pour tenir ensemble. La distance entre les deux peut être due à un jet de gaz se vaporisant de la surface qui a propulsé une roche comme une fusée. Ils essaient toujours de comprendre ce qui cause la queue.

Les scientifiques ont longtemps pensé que les astéroïdes évoluaient principalement par collisions, mais il est possible que pour les petits astéroïdes, la rotation rapide joue tout autant un rôle.

Leurs recherches ont révélé une gamme d'astéroïdes actifs, de ceux qui ont un sursaut d'activité ponctuel (comme s'il s'agissait d'un impact), à ceux qui émettent des rafales de poussière à plusieurs reprises.

"Il y a un processus plus ou moins aléatoire qui déclenche l'éruption de nuages ​​de poussière, " Le Dr Agarwal a dit, se référant aux astéroïdes qui émettent les salves de poussière répétées. "Nous pensons que c'est peut-être une rotation rapide qui déclenche des glissements de terrain ou quelque chose comme ça."

The upshot of all of this is that the distinction between comets and asteroids may be more of a spectrum than a hard divide.

"The line is getting fuzzier. In the past we thought asteroids are rocks, comets are icy. But now we see that there are comets that are almost inactive…and there are asteroids that are active. There is more of a transition between those two populations than we thought in the past, " Dr. Agarwal said.