Découvrez la physique étrange des astéroïdes à double impact

Le meilleur candidat pour un cratère binaire sur Terre aujourd’hui est le cratère Lockne en Suède et un cratère plus petit à proximité appelé Målingen. “Nous avons daté ces structures très exactement et avons vu qu’elles se sont formées exactement au même âge”, il y a environ 450 millions d’années, explique Jens Ormö du Centre d’Astrobiologie en Espagne, qui a dirigé l’analyse des cratères publiée en 2014. Une autre paire de candidats prometteurs est connu, les cratères Kamensk et Gusev, mais leur emplacement – à la frontière entre la Russie et l’Ukraine – les rend difficiles à étudier dans le climat mondial actuel.

Sur Mars, les cratères peuvent rester visibles pendant des milliards d’années. Ainsi, en utilisant des images haute résolution de la surface prises par les orbiteurs de Mars, Vavilov et ses collègues ont examiné près de 32 000 cratères de plus de 4 kilomètres de diamètre pour rechercher des paires de cratères.

Leurs résultats ont montré que 150 paires semblaient être le résultat d’impacts binaires, totalisant 300 cratères individuels. Ces estimations proviennent de la recherche de paires de formes de cratères qui seraient attendues à la suite d’une collision binaire d’astéroïdes. Ceux-ci incluent des cratères en forme de larme, où les deux cratères se chevauchent; cratères d’arachide, où ils sont reliés à leurs bords ; et les cratères doublet, où il y a un espace entre les deux. L’orientation des deux cratères dépend de la position des deux astéroïdes au moment de l’impact.

“Nous ne savions pas combien il y en avait sur Mars”, explique Katarina Milijkovic de l’Université Curtin en Australie, qui a effectué une modélisation initiale en 2013 pour montrer à quelles formes de cratères on pourrait s’attendre, mais n’a pas participé à ces derniers travaux. « Quelqu’un a dû faire une étude exhaustive pour tous les trouver. Je pense que c’est super.”

Comme deux astéroïdes frappent simultanément la surface, cela pourrait conduire à une physique intrigante. Elliot Sefton-Nash, scientifique adjoint du projet sur le programme ExoMars retardé de l’ESA, a déclaré que les ondes de choc des impacts pourraient entrer en collision, créant une crête surélevée entre les deux cratères ou certains endroits à haute pression. « Ce serait comme aller dans le sens inverse sur une autoroute », dit-il. “Vous pourrez peut-être voir des différences dans les minéraux qui ne se forment que sous une très haute pression.”

Au total, le nombre de cratères binaires trouvés sur Mars ne représente qu’environ 0,5 % du total des cratères de plus de 4 kilomètres de large sur la planète, bien en deçà de la plupart des estimations du nombre d’astéroïdes binaires qui devraient se trouver dans le système solaire. Cela pourrait être le résultat de l’altération naturelle effaçant certains des impacts, ou il se pourrait que de plus petites paires de cratères existent en dessous de 4 kilomètres de diamètre. “Il existe plus de 100 millions de cratères d’impact de plus de 100 mètres”, explique Anthony Lagain de l’Université Curtin en Australie, co-auteur de l’étude. “Si vous commencez à faire des cratères plus petits, vous devez passer beaucoup de temps à les examiner tous.”

De nombreuses paires de cratères sont de taille similaire, ce qui contredit la théorie principale sur la fabrication des astéroïdes binaires. On pense que de tels systèmes se forment à la suite de la lumière du soleil frappant un astéroïde, ce qui peut pousser des matériaux hors de sa surface et dans son orbite. Au fur et à mesure que l’astéroïde tourne, ce matériau s’accumule sur des millions d’années en un petit compagnon, comme en témoigne la composition de la plupart des binaires observés à ce jour.

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