Parmi les petits corps du système solaire, un bon nombre ressemblent en première approximation à un système binaire en contact, ou autrement dit à des haltères constitués de deux sphères en contact. Les systèmes binaires sans contact dont la fréquence de rotation obéit à la troisième loi de Kepler génèrent autour d’eux des zones d’instabilités peu propices à la mise en orbite de satellite. Les petits corps, tels que les comètes ou les astéroïdes, qui sont souvent assimilables à un haltère, ont quant à eux une fréquence de rotation en générale bien inférieure à la fréquence de Kepler qui correspond à la fréquence de rupture de l’haltère.
En partenariat avec un chercheur de l’Observatoire Pulkovo de Saint-Pétersbourg, et un chercheur du laboratoire de physique théorique de Toulouse, un scientifique travaillant à l’Institut Univers, Temps-Fréquence, Interfaces, Nanostructures, Atmosphère et environnement, molécules (UTINAM, CNRS/Université de Franche-Comté) a montré que la zone chaotique, naturellement présente autour d’un petit corps irrégulier en rotation, s’étend de manière significative à mesure qu’on considère des fréquences de rotations du corps de plus en plus petites.
Pour illustrer leurs résultats, les auteurs ont pris deux exemples réels de petits corps irréguliers.
L’astéroïde 243 Ida possède une fréquence de rotation proche de la fréquence de Kepler, par conséquent la zone chaotique l’entourant est minimale, ce qui pourrait expliquer la présence actuelle de son petit satellite, Dactyl. A l’inverse, l’astéroïde 25143 Itokawa est enveloppé d’une zone d’instabilité orbitale très étendue, ce qui pourrait expliquer l’absence de satellite naturel autour de cet astéroïde et également pourquoi la sonde spatiale japonaise Hayabusa n’a pas pu être directement mise en orbite autour de l’astéroïde.
Ces résultats ont été publiés le 1er juin 2017 dans The Astronomical Journal et ont été remarqués par la prestigieuse revue Nature Astronomy qui insiste notamment sur le fait que les résultats obtenus à l’Institut UTINAM pourront aider à choisir les nouvelles cibles des futures missions spatiales envoyées vers les petits corps du système solaire.
Pour en savoir plus :
- José Lages, Ivan I. Shevchenko, Dima L. Shepelyansky, "Chaotic Zones around Rotating Small Bodies", 2017 AJ 153 272
- Luca Maltagliati, "Research highlights : small bodies, cloud of chaos", Nature Astronomy 1, 0168 (2017)
Contact(s) :
José Lages, UTINAM, Observatoire des Sciences de l’Univers THETA, CNRS, Unversité de Franche-Comté - jose.lages chez utinam.cnrs.fr, 03 81 66 66 67
