Astéroïde ou comète? C'était la question que les astronomes se posaient après qu'un astéroïde nommé Scheila s'était éclairci de façon inattendue et avait apparemment fait germer une queue et un coma. Mais des observations de suivi par le satellite Swift et le télescope spatial Hubble montrent que ces changements se sont probablement produits après que Scheila a été frappé par un astéroïde beaucoup plus petit.
«Les collisions entre astéroïdes créent des fragments de roche, de la poussière fine aux énormes rochers, qui impactent les planètes et leurs lunes», a déclaré Dennis Bodewits, astronome à l'Université du Maryland à College Park et auteur principal de l'étude Swift. "Pourtant, c'est la première fois que nous avons pu attraper une semaine seulement après l'écrasement, bien avant que les preuves ne disparaissent."
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Le 11 décembre 2010, des images du Catalina Sky Survey de l'Université de l'Arizona, un projet du programme d'observation de la Terre proche de la NASA, ont révélé que le Scheila était deux fois plus lumineux que prévu et plongé dans une faible lueur de comète. En parcourant les images archivées de l'enquête, les astronomes ont déduit que l'explosion avait commencé entre le 11 novembre et le 3 décembre.
Trois jours après l'annonce de l'explosion, le télescope ultraviolet / optique (UVOT) de Swift a capturé plusieurs images et un spectre de l'astéroïde. La lumière ultraviolette brise les molécules de gaz entourant les comètes; l'eau, par exemple, est transformée en hydroxyle (OH) et hydrogène (H). Mais aucune des émissions les plus couramment identifiées dans les comètes - comme l'hydroxyle ou le cyanogène (CN) - ne s'est manifestée dans le spectre UVOT. L'absence de gaz autour de Scheila a conduit l'équipe Swift à rejeter l'idée que Scheila était en fait une comète et que la glace exposée expliquait l'éclaircissement.
Hubble a observé la disparition du nuage de poussière de l'astéroïde le 27 décembre 2010 et le 4 janvier 2011. Les images montrent que l'astéroïde était flanqué au nord par un panache de poussière brillant et au sud par un panache plus faible. Les doubles panaches se sont formés sous forme de petites particules de poussière excavées par l'impact qui ont été éloignées de l'astéroïde par la lumière du soleil.
Les équipes scientifiques des deux observatoires spatiaux ont trouvé que les observations étaient mieux expliquées par une collision avec un petit astéroïde impactant la surface de Scheila à un angle de moins de 30 degrés, laissant un cratère de 1000 pieds de diamètre. Les expériences en laboratoire montrent qu'une frappe plus directe n'aurait probablement pas produit deux panaches de poussière distincts. Les chercheurs ont estimé que l'accident avait éjecté plus de 660 000 tonnes de poussière, soit près du double de la masse de l'Empire State Building.
«Les données Hubble s'expliquent le plus simplement par l'impact, à 11 000 mph, d'un astéroïde inconnu d'environ 100 pieds de diamètre», a déclaré le chef d'équipe Hubble David Jewitt de l'Université de Californie à Los Angeles. Hubble n'a pas vu de fragments de collision discrets, contrairement à ses observations de 2009 de P / 2010 A2, la première collision d'astéroïdes identifiée.
Scheila mesure environ 113 km de diamètre et tourne autour du soleil tous les cinq ans.
«Le nuage de poussière autour de Scheila pourrait être 10 000 fois plus massif que celui éjecté de la comète 9P / Tempel 1 lors de la mission Deep Impact dirigée par l'UMD de la NASA», a déclaré le co-auteur Michael Kelley, également à l'Université du Maryland. «Les collisions nous permettent de jeter un œil à l'intérieur des comètes et des astéroïdes. Ejecta lancé par Deep Impact contenait beaucoup de glace, et l'absence de glace à l'intérieur de Scheila montre qu'elle est totalement différente des comètes. "
Les études paraîtront dans l'édition du 20 mai de The Astrophysical Journal Letters.
Source: NASA Goddard
