Mars joue le rôle de berger au jumeau perdu depuis longtemps de notre lune, selon les scientifiques d'AOP

Représentation de la planète Mars et de sa suite de chevaux de Troie tournant autour des points de Lagrange L4 et L5. La courbe en pointillés trace l’orbite de la planète. En L5, l’astéroïde 101429 est représenté par le point bleu, l’astéroïde Eureka et sa famille sont représentés respectivement en rouge et ambre. Crédit: Observatoire Armagh

Une équipe internationale de scientifiques planétaires dirigée par des astronomes de l’AOP a trouvé un astéroïde traînant derrière Mars avec une composition très similaire à celle de la Lune. L’astéroïde pourrait être un ancien morceau de débris, remontant aux impacts gigantesques qui ont formé la lune et les autres planètes rocheuses de notre système solaire comme Mars et la Terre. La recherche, qui a été publiée dans la revue Icare, a également des implications pour trouver de tels objets primordiaux associés à notre propre planète.

Les chevaux de Troie sont une classe d’astéroïdes qui suit les planètes sur leurs orbites alors qu’un troupeau de moutons pourrait suivre un berger, piégé dans des «refuges» gravitationnels à 60 degrés devant et derrière la planète (Figure 1). Ils sont d’un grand intérêt pour les scientifiques car ils représentent des restes de matière provenant de la formation et de l’évolution précoce du système solaire. Plusieurs milliers de ces chevaux de Troie existent le long de l’orbite de la planète géante Jupiter. Plus près du Soleil, les astronomes n’ont jusqu’à présent découvert qu’une poignée de chevaux de Troie de Mars, la planète voisine de la Terre.

Une équipe comprenant des scientifiques d’Italie, de Bulgarie et des États-Unis et dirigée par l’Observatoire et planétarium d’Armagh (AOP) en Irlande du Nord a étudié les chevaux de Troie de Mars pour comprendre ce qu’ils nous disent sur les débuts de l’histoire des mondes intérieurs de notre système solaire. – les planètes dites terrestres – mais aussi pour informer les recherches des chevaux de Troie de la Terre. Ironiquement, il est beaucoup plus facile de trouver des chevaux de Troie de Mars que pour notre propre planète car ces chevaux de Troie de la Terre, s’ils existent, sont toujours assis près du Soleil dans le ciel où il est difficile de pointer un télescope. Un cheval de Troie terrestre, nommé 2010 TK7, a été découvert il y a dix ans par le télescope spatial WISE de la NASA, mais la modélisation informatique a montré qu’il s’agissait d’un visiteur temporaire de la ceinture d’astéroïdes entre Mars et Jupiter plutôt que d’un planétésimal relique de la formation terrestre.

Pour connaître la composition des Trojans de Mars, l’équipe a utilisé X-SHOOTER, un spectrographe monté sur le Very Large Telescope (VLT) de l’Observatoire Austral européen de 8 m au Chili. X-SHOOTER examine comment la surface de l’astéroïde reflète la lumière du soleil de différentes couleurs – son spectre de réflectance. En effectuant une comparaison spectrale avec d’autres corps du système solaire avec une composition connue, un processus appelé taxonomie, l’équipe espérait déterminer si cet astéroïde est fabriqué par un matériau similaire aux planètes rocheuses comme la Terre, ou s’il s’agit d’un morceau de carbone et de carbone. matière riche en eau typique du système solaire externe au-delà de Jupiter.

L’un des chevaux de Troie que l’équipe a examinés était l’astéroïde (101429) 1998 VF31. Les données de couleur existantes sur l’objet suggéraient une composition similaire à une classe commune de météorites appelées chondrites ordinaires. Le pouvoir de collecte de lumière du VLT a permis de recueillir des données de meilleure qualité que jamais sur cet astéroïde. En combinant ces nouvelles mesures avec des données obtenues précédemment à l’installation de télescope infrarouge de la NASA à Hawaï, l’équipe a ensuite tenté de classer 101429. Ils ont constaté que le spectre ne correspondait pas bien à un type particulier de météorite ou d’astéroïde et, par conséquent, a élargi leur analyse pour inclure les spectres d’autres types de surfaces.

À leur grande surprise, ils ont découvert (figure 2) que la meilleure correspondance spectrale n’était pas avec d’autres petits corps mais avec notre voisin le plus proche, la lune. Comme l’explique le Dr Galin Borisov, PDRA de l’AOP qui a été profondément impliqué dans l’analyse spectrale: «Beaucoup des spectres que nous avons pour les astéroïdes ne sont pas très différents de la lune, mais quand vous regardez de près, il y a des différences importantes, par exemple la forme et la profondeur de larges absorptions spectrales à des longueurs d’onde de 1 et 2 microns. Cependant, le spectre de cet astéroïde particulier semble être presque une sonnerie morte pour les parties de la lune où il y a un substrat rocheux exposé comme les intérieurs de cratères et les montagnes. « 

D’où pourrait venir un objet aussi inhabituel? Une possibilité est que 101429 ne soit qu’un autre astéroïde, peut-être similaire aux météorites chondrites ordinaires, qui a acquis son apparence lunaire après des éons d’exposition au rayonnement solaire, un processus appelé altération spatiale.

Alternativement, l’astéroïde peut ressembler à la lune car il vient de la lune. Le Dr Apostolos Christou, astronome de l’AOP et auteur principal de l’article explique: « Le système solaire primitif était très différent de l’endroit que nous voyons aujourd’hui. L’espace entre les planètes nouvellement formées était plein de débris et les collisions étaient monnaie courante. Les gros astéroïdes— nous appelons ces planétésimaux – frappaient constamment la lune et les autres planètes. Un éclat d’une telle collision aurait pu atteindre l’orbite de Mars alors que la planète était encore en formation et était piégée dans ses nuages ​​de Troie. « 

Un troisième scénario, et peut-être plus probable, est que l’objet provenait de Mars lui-même. Comme le souligne le Dr Christou, « La forme du spectre 101429 nous indique qu’il est riche en pyroxène, un minéral trouvé dans la couche externe ou la croûte des corps de la taille d’une planète. Mars, comme la lune et la Terre, a été frappé par impacts au début de son histoire, l’un d’eux était responsable du gigantesque bassin Borealis, un cratère aussi large que la planète elle-même. Un tel impact colossal aurait facilement pu envoyer 101429 sur son chemin vers le point lagrangien L5 de la planète.  » En effet, une origine martienne a été proposée il y a quelques années pour les frères et sœurs troyens de 101429, un groupe de chevaux de Troie collectivement connu sous le nom de famille Eureka (Figure 1). Ces astéroïdes ont également une composition inhabituelle mais, alors que 101429 est riche en pyroxène, ces astéroïdes de la famille Eureka sont principalement de l’olivine, un minéral trouvé au plus profond d’un manteau planétaire.

101429 et ses frères ont aussi quelque chose à nous apprendre sur la recherche des Troyens de la Terre, s’ils existent. Des travaux antérieurs de l’équipe avaient montré que le rayonnement solaire faisait que les débris, sous forme de blocs de la taille d’un rocher ou d’un bloc de ville, s’échappent lentement des nuages ​​troyens de Mars. Si les chevaux de Troie de la Terre ressemblent à ceux de Mars, le même mécanisme agirait comme une source de petits astéroïdes proches de la Terre qui se démarqueront en raison de leur composition inhabituelle.

Trouver ces objets pourrait s’avérer être un travail pour l’observatoire Vera C. Rubin, sur le point de commencer l’étude la plus ambitieuse du système solaire à ce jour. On s’attend à ce que Rubin découvre environ dix fois plus d’astéroïdes que l’on connaît actuellement et, avec le satellite GAIA qui surveille déjà le ciel depuis le point L2 Terre-Soleil de Lagrange, pourrait nous offrir les meilleures perspectives à court terme pour traquer les débris de la Terre. Compagnons de Troie.


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Plus d’information:
Apostolos A. Christou et al. Composition et origine des astéroïdes troyens L5 de Mars: aperçus de la spectroscopie, Icare (2020). DOI: 10.1016 / j.icarus.2020.113994

Fourni par
Observatoire d’Armagh


Citation:
Mars joue le berger du jumeau perdu depuis longtemps de notre lune, selon les scientifiques (3 novembre 2020)
récupéré le 10 novembre 2020
depuis https://phys.org/news/2020-11-mars-shepherd-moon-long-lost-twin.html

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