La plupart des pluies de météores sont associées aux comètes, mais les pluies provoquées par des astéroïdes pourraient être plus fréquentes qu’on ne le pensait.

Chaque jour, des milliers de petites pierres – de la taille d’un grain de poussière ou d’un galet – entrent en collision avec l’atmosphère terrestre et se consument. Des collisions plus organisées, appelées pluies de météores, nous sont visibles lorsque la planète traverse des nuages entiers de débris rocheux.

On a longtemps pensé que ces fragments provenaient strictement de comètes dont la croûte avait été chauffée par le Soleil et s’était fissurée. Mais au début de l’année 2019, la sonde OSIRIS-Rex de la NASA (abréviation de Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, and Security-Regolith Explorer) a capturé des images de l’astéroïde géocroiseur Bennu qui ont bouleversé cette façon de penser.

Les images montraient de petits morceaux de roche se détachant de la surface de l’astéroïde. Une partie de la roche est retombée à la surface et une autre s’est mise en orbite autour de Bennu pendant plusieurs jours, mais environ 30 % a été éjectée avec une vitesse suffisante pour que ses morceaux échappent à la gravité de l’astéroïde et se mettent en orbite autour du Soleil.

« C’était surprenant », déclare Robert Melikyan, un étudiant diplômé du Lunar and Planetary Laboratory de l’Université d’Arizona. « Bennu n’a pas beaucoup de matériaux volatils qui peuvent chauffer et se briser comme le font les comètes ».

Melikyan et une équipe de chercheurs ont modélisé l’évolution du nuage de poussière de l’astéroïde dans une étude publiée dans le Journal of Geophysical Research : Planets plus tôt cette année et ont constaté que les particules s’étalent autour de l’orbite de Bennu et suivent une trajectoire elliptique similaire autour du Soleil.

Des pluies de météores « Bennuid ».

Pour expliquer ce qui se passait, les scientifiques ont considéré que le Soleil cuisait également la surface rocheuse de Bennu comme il le fait pour une comète. Les roches subissent toute la force de cette chaleur pendant environ deux heures, puis se refroidissent lorsque Bennu achève sa rotation et fait face au vide froid de l’espace, explique M. Melikyan.

Ce large éventail de températures est censé provoquer des contraintes et des fractures qui brisent les roches de Bennu avec suffisamment de force pour en éjecter certaines de la surface. En outre, les scientifiques supposent que les très petits grains de météorites qui frappent régulièrement et à grande vitesse la surface de l’astéroïde envoient également beaucoup de ces morceaux fracturés dans les airs.

« La probabilité que ces particules entrent en contact avec l’atmosphère terrestre est assez élevée [au] siècle prochain, lorsque l’orbite de Bennu devrait se rapprocher de la Terre », explique M. Melikyan. Son équipe a modélisé l’orbite de Bennu avec un haut degré de précision pour les années comprises entre 1788 et 2135. La simulation montre que la première particule frôlera l’atmosphère terrestre en 2101. À partir de 2130, le modèle montre une augmentation significative des pluies de météores, la plus importante étant prévue pour le 24 septembre 2182.

Les auteurs de l’étude notent que même la pluie de 2182 serait plutôt décevante, déclare Andrew Rivkin, astronome planétaire au laboratoire de physique appliquée de l’université Johns Hopkins, qui n’a pas participé à l’étude. « Cependant, les particules seraient plutôt grosses par rapport aux météores typiques, et elles produiraient probablement des boules de feu impressionnantes si elles étaient observées », ajoute M. Rivkin.

Le meilleur point d’observation de la « tempête Melikyan 2182 » (à noter dans votre calendrier dès maintenant !) sera la région sud de l’Afrique du Sud, où une personne pourrait voir jusqu’à 140 météores sur une période d’une heure, selon Melikyan.

Activité des astéroïdes géocroiseurs

Aujourd’hui, les pluies de météores des Géminides et des Quadrantides sont les seules pluies de météores majeures qui pourraient potentiellement provenir d’astéroïdes ; il est possible que leurs sources soient plutôt des comètes de type astéroïde. « Les astronomes ont généralement classé les astéroïdes et les comètes comme fondamentalement différents pendant la majeure partie des quelques derniers siècles », explique Rivkin. « Mais nous nous sommes rendu compte, au cours de la dernière décennie environ, qu’au moins certains objets sont à cheval sur la ligne qui les sépare. »

Comme Bennu, d’autres astéroïdes pourraient provoquer des pluies de météores s’ils se rapprochent du Soleil, où les écarts de température peuvent briser leurs roches et former des nuages de débris. Bien sûr, plus les astéroïdes sont éloignés de la Terre, mieux c’est. Mais s’ils s’approchent suffisamment et éjectent de petits matériaux rocheux, les pluies de météores qui en résultent pourraient être un bon moyen d’observer des matériaux provenant d’astéroïdes qui gravitaient autrefois dans la ceinture spatiale entre Mars et Jupiter, voire au-delà.

« La possibilité que ce type d’activité se produise sur l’astéroïde Apophis, proche de la Terre, lors de son approche rapprochée en 2029, pourrait donner lieu à une très belle pluie de météores », explique M. Melikyan.

En attendant, il y a encore beaucoup à apprendre sur les astéroïdes. « Il y a une grande diversité dans les astéroïdes et des processus inattendus qui se déroulent et que nous ne comprenons pas entièrement », déclare Rivkin. « Apprendre que Bennu éjectait de la matière a été une énorme surprise, mais nous n’avons pas encore assez de données pour savoir si ce comportement est courant. »