L’astéroïde 2021 PH 27 autour du soleil

L’astéroïde 2021 PH 27 autour du soleil

En seulement 113 jours, 2021 PH27 fait le tour du Soleil. Cet astéroïde découvert le 13 août dernier est le plus rapide à tourner autour du Soleil, « avec la période orbitale la plus courte de tous les astéroïdes connus dans le système solaire », le plus rapide, autrement dit, avec 113 jours. Numerama précise que la découverte de cet astéroïde d’environ 1 kilomètre de diamètre a été faite grâce à un télescope de l’observatoire de Cerro Tololo, au Chili, dans le cadre du programme Dark Energy Survey.

Nommé « 2021 PH27 », l’astéroïde se trouve en « orbite instable », selon un communiqué de l’Institut Carnegie. Croisant les orbites de Vénus et de Mercure, il devrait entrer en collision avec une de ces deux planètes « d’ici quelques millions d’années ». Il pourrait également subir une collision avec le Soleil, dont il se rapproche de 20 millions de kilomètres tous les 113 jours.

Des corps inconnus ou une physique inconnue ?

Censée être de petite taille et proche, trop proche, du Soleil pour avoir été détectée plus tôt, Vulcain fut chassée par les astronomes et certains crurent l’avoir observée quelque part à l’intérieur de l’orbite de Mercure mais en vain. Toutefois, comme l’explique donc Weinberg, cette absence de détection pouvait s’expliquer soit par la présence de plus petits corps célestes encore plus difficile à détecter, comme des astéroïdes, soit par une modification de la loi de Newton en 1/r2 de la gravitation en postulant, comme l’avait fait l’astronome et mathématicien polymathe états-unien d’origine canadienne Simon Newcomb, une loi avec un exposant très légèrement différent de 2, ou encore en supposant que le Soleil n’était pas parfaitement sphérique. On peut montrer en effet en se basant sur la fameuse théorie du potentiel gravitationnel d’un objet de forme et de densité quelconque qu’il suffit de modifier un peu cette forme pour avoir des termes correcteurs à la loi en 1/r2 sans changer la théorie de Newton et rendant compte du mouvement de Mercure.

Toutes ces idées ne sont pas sans problème et on considère maintenant notamment qu’il n’y a pas assez de matière entre le Soleil et Mercure, fut-elle sous forme de poussières diffuses responsables de la lumière zodiacale, pour rendre compte du mouvement de Mercure. C’est finalement la théorie de la relativité générale d’Einstein qui peut en rendre compte parfaitement, mais il faudra attendre plusieurs décennies après la constitution de sa théorie en 1915 pour en être sûr.

Toujours est-il que l’on s’interroge aujourd’hui encore sur l’existence d’une hypothétique petite population d’astéroïdes dont les orbites sont toujours internes à celle de Mercure et que l’on a appelés des vulcanoïdes. On sait par contre qu’il existe une population de petits corps célestes sur des orbites contenues à l’intérieur de l’orbite terrestre et que l’on a appelés des astéroïdes apoheles ou encore des astéroïdes Atiras en référence à (163693) Atira, le premier du genre découvert en 2003 et qui porte le nom d’une déesse de la tribu des Pawnees.

Visible au crépuscule

Ce nouvel astéroïde a été découvert au crépuscule. Une période qui est favorable pour apercevoir ces objets qui évoluent à l’intérieur de l’orbite entre le Terre et le Soleil.

Les scientifiques interrogés sur cette découverte rappellent également que Mercure et Vénus sont seulement visibles pendant ce laps de temps. Après l’avoir observé pour la première fois le 13 août, ces derniers l’ont repéré de nouveau les deux nuits suivantes.

En ce qui concerne l’origine de 2021 PH 27, plusieurs hypothèses ont été formulées par les chercheurs. Il se pourrait que cet astéroïde soit né dans la ceinture principale d’astéroïdes, située entre les orbites de la planète Mars et Jupiter. Il serait également probable que l’objet spatial vienne d’un système solaire externe, explique le média numérique.

Pour aller plus loin : Astronomie

Une orbite pleine de surprises

Cela signifie qu’elle n’est pas centrée autour du Soleil, comme c’est le cas pour notre Terre. Cette dernière reste sagement parquée sur une orbite quasi circulaire, à environ 150 millions de kilomètres, à environ 5 millions de kilomètres près. Mais la situation est très différente pour 2021 PH27; contrairement à cette dernière, la distance de l’astéroïde par rapport au Soleil varie considérablement lors de la rotation. Son aphélie, c’est-à-dire le point de son orbite le plus éloigné de l’astre, est situé proche de l’orbite de la Terre, à 120 millions de kilomètres du Soleil. En revanche, le point de son orbite le plus proche du Soleil n’est situé qu’à 20 millions de kilomètres environ ! C’est à peine plus loin qu’Icarus, longtemps considéré comme l’objet à approcher le plus près de l’astre.

Même si elle peut sembler impressionnante, il s’agit d’une distance courte à l’échelle cosmologique; 2021 PH27 joue donc littéralement avec le feu, et vient flirter avec notre étoile tous les 113 jours. Une opération à haut risque, qui l’expose à des températures infernales pouvant atteindre 500°C – de quoi faire fondre du zinc sur place.

L’astéroïde en orbite le plus rapide

La roche, connue sous le nom de 2021 PH27, effectue un tour autour de notre étoile tous les 113 jours terrestres. C’est la période orbitale la plus courte de tous les astéroïdes connus du Système solaire. Si l’on considère tous les objets (astéroïdes, comètes, planètes et lunes), seule Mercure fait mieux, complétant une orbite en 88 jours. 2021 PH27 suit une trajectoire très elliptique, se rapprochant parfois de notre étoile à moins de vingt millions de kilomètres de la surface du Soleil. À une telle distance, la surface de l’astéroïde devient suffisamment chaude pour faire fondre le plomb (environ 500 degrés Celsius).

L’objet a été repéré pour la première fois le 13 août grâce à la puissante caméra à énergie sombre (DECam) de 570 mégapixels de l’observatoire interaméricain Cerro Tololo (Chili). Les chercheurs ont ensuite pu déterminer son orbite au cours des jours suivants grâce à d’autres observations du DEC, appuyés par des opérations de suivi menées depuis les observatoires de Las Campanas au Chili et en Afrique du Sud.

Se rapprocher autant du Soleil implique également d’autres conséquences. L’objet subit en effet les effets gravitationnels les plus importants de tous les objets connus du Système solaire. Ces derniers se manifestent par une légère oscillation de l’orbite elliptique de 2021 PH27, qui de fait entrera probablement en collision avec le Soleil, Mercure ou Vénus dans plusieurs millions d’années, ont découvert les chercheurs.

Une origine et un avenir encore flous

Cette orbite curieuse n’est pas une bonne nouvelle pour la longévité de l’astéroïde. En effet, d’après les modélisations des astronomes, celui-ci connaîtra probablement une fin tragique. D’ici quelques millions d’années, il finira certainement par entrer en collision avec Mercure, Vénus, ou même le Soleil. Mais ce tango cosmique pourrait également connaître une autre issue. En effet, à chaque fois qu’il frôle notre étoile, l’orbite de l’astéroïde son orbite vacille et se déporte très légèrement; une conséquence directe de la force gravitationnelle générée par ce monstre de deux milliards de milliards de milliards de tonnes. À force de voir son orbite ainsi décalée, 2021 PH27 pourrait se rapprocher encore plus du Soleil, avant d’être éjecté vers les confins du cosmos par un effet de fronde gravitationnelle.

Reste désormais à résoudre le mystère de ses origines. Les astronomes qui l’ont découvert pensaient à l’origine qu’il s’agissait certainement d’un transfuge de la ceinture d’astéroïde, mais certaines observations jettent le doute sur cette hypothèse. L’élément le plus intrigant vient une nouvelle fois de son orbite : elle n’est pas alignée sur l’équateur solaire, comme c’est à peu près le cas pour la Terre. A la place, 2021 PH27 passe donc tantôt au-dessus, puis en dessous des planètes du système solaire. Cette caractéristique suggère qu’il pourrait s’agir d’une ancienne comète éteinte, née aux confins du système solaire avant d’être piégée en son centre. Mais pour le savoir, il faudra attendre son prochain passage en 2022, puisque l’astéroïde est actuellement dans un angle mort couvert par le Soleil.

Astéroïde ou reste cométaire ?

Scott Sheppard, astronome au Carnegie Institution for Science à Washington et chef de l’équipe de découverte, estime que 2021 PH27 mesure environ un kilomètre de large. L’objet pourrait être originaire de la principale ceinture d’astéroïdes, entre Mars et Jupiter, avant d’avoir été projetée vers l’intérieur par des interactions gravitationnelles avec une ou plusieurs planètes.

Selon une autre hypothèse, il pourrait également s’agir d’un reste cométaire né jadis dans les régions très extérieures de notre système, en témoigne l’inclinaison marquée de la trajectoire orbitale (32 degrés) par rapport au plan du Système solaire. D’autres observations pourraient aider à résoudre cette énigme mystère. Pour cela, il va falloir attendre un peu. À l’heure actuelle, l’astéroïde se déplace en effet derrière le Soleil de notre point de vue. Il ne réapparaîtra qu’au début de l’année prochaine.

D’où vient-il et que va-t-il devenir ?

D’où peut bien venir 2021 PH27 ? Plusieurs hypothèses sont envisagées, comme celle que l’objet soit né dans la ceinture principale d’astéroïdes, qui se trouve entre les orbites de Mars et de Jupiter. Mais il n’est pas non plus exclu qu’il s’agisse d’une comète originaire du système solaire solaire externe, qui aurait été capturée sur une orbite plus proche lors de son passage à proximité d’une des planètes rocheuses. Quant à l’avenir de 2021 PH27, l’instabilité de son orbite (à long terme) pourrait l’amener un jour à entrer en collision avec Mercure, Vénus ou le Soleil. L’influence des planètes les plus internes du système solaire pourrait aussi finir par l’éjecter.

L’astéroïde entame actuellement une phase de conjonction avec le Soleil, ce qui veut dire que, vu de la Terre, il se déplace derrière l’étoile. Il ne sera possible de l’observer à nouveau qu’au début de l’année prochaine, en 2022, afin d’espérer mieux mesurer son orbite. L’astéroïde pourra alors recevoir un nom officiel.

Lea LAMBERT

Lea LAMBERT

Elle est photographe professionnelle. Elle souhaite partager son amour de la photo à travers différentes illustrations de nos articles. Léa adore la région nantaise et ses paysages. Son expertise est un atout pour notre équipe.
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