Astronomie des astéroïdes I

Cet article est le premier d'une petite série que je vais consacrer à des informations astronomiques concernant les astéroïdes, afin de permettre à chacun de ne pas ignorer les données physiques et générales les concernant et de ne s'intéresser qu'à leur signification pratique.

Ces petits articles sont tirés du cours de planétologie comparée de Alain Doressundiram et Raphael Moreno. Ces textes leur appartiennent et je ne suis pas responsable de leur contenu. Leur page ne comportant ni lien actif sur le sommaire, ni ancre qui me permettrait de renvoyer directement sur le chapitre concerné, j'ai choisi de les présenter ici, scindés en plusieurs parties pour votre confort de lecture.
Notez que l'intégralité de leur page pourrait vous intéresser, et pas seulement ce qui concerne les cailloux. AL.

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POURQUOI ÉTUDIER LES ASTÉROÏDES

Le premier jour de l'année 1801, Giuseppe Piazzi découvrit un objet qu'il pensa d'abord être une comète. Mais après que son orbite fut mieux déterminée, il apparut évident que ce n'était pas une comète mais qu'il s'agissait plus vraisemblablement d'une petite planète. Piazzi l'appela Cérès, en l'honneur du dieu sicilien de l'agriculture. Cette découverte marqua le début de l'exploration et de la recherche sur la population astéroïdale. Mais pourquoi que sont les astéroïdes, d'où viennent-ils et que nous apprennent-ils ?

Fossiles du Système Solaire

Petits objets rocheux de taille n'excédant pas quelques centaines de kilomètres de diamètre, les astéroïdes ont souvent été appelés, au milieu du siècle, "les vermines du ciel". Les petites traînées qu'ils laissaient sur les plaques photographiques étaient considérées comme des nuisances.
Les astéroïdes occupent principalement la région de transition, entre les planètes telluriques et les planètes géantes, c'est à dire entre 2,1 et 3,3 UA. Quoique les astéroïdes aient subi une substantielle évolution collisionnelle depuis leur formation, la plupart d'entre eux n'ont pas eu à souffrir d'une grande évolution géologique, thermique ou orbitale. Et c'est là que réside le principal intérêt de l'étude des astéroïdes. De par leur petitesse, ces objets ont très vite évacué la chaleur originelle de la nébuleuse protosolaire figeant ainsi la composition initiale de cette dernière. Ainsi l'étude des petits corps nous renseigne sur les conditions initiales qui ont prévalu à la naissance du système solaire. En particulier, les météorites, qui sont des fragments d'astéroïdes, sont les preuves fossiles des événements qui ont affecté les premiers temps de la formation du système solaire.

Par Toutatis !

Les astéroïdes sont aussi importants parce qu'ils sont la source de la plupart des météorites. De plus, certains astéroïdes, les géocroiseurs, ou en anglais Earth Crossing Asteroids (ECA) présentent un danger pour la Terre car leurs orbites croisent celle de notre planète. On sait que la terre, comme tous les corps du système solaire, a eu un passé violent. Pour preuve, la constellation de cratères dont est ornée la surface lunaire. De telles cicatrices sur Terre ont été masquées et érodées par l'activité terrestre. Il est rituel quand on parle de ce sujet, d'évoquer la chute d'un astéroïde ou d'une comète, il y a 65 millions d'années, à la frontière du Crétacé et du Tertiaire et qui fut peut-être responsable de l'extinction des dinosaures. Le cratère d'impact, retrouvé près de la côte de la péninsule du Yucatán près du village de Chicxulub (golfe du Mexique) a un diamètre estimé d'au moins 180 km.

Une mine d'or ?

Un troisième et dernier intérêt que l'on peut trouver à l'étude des astéroïdes est d'aspect économique. Les ressources sur Terre ne sont pas inépuisables, et on peut envisager, dans un futur proche pouvoir exploiter les ressources minières des astéroïdes. On estime qu'un kilomètre cube d'astéroïde de type M, c'est-à-dire métallique contient 7 milliards de tonnes de fer, 1 milliard de tonnes de nickel, et suffisamment de cobalt pour satisfaire la consommation mondiale pendant 3000 ans.
Les astéroïdes peuvent constituer d'avantageuses bases spatiales de pré-colonisation du système solaire. En effet, grâce à leurs ressources minières, ils peuvent pourvoir les colons en matériaux de construction, ainsi que leurs besoins en eau, oxygène, carbone et azote. De plus, de part leur faible masse et donc faible gravité, l'énergie requise pour quitter l'astéroïde-hôte est beaucoup plus faible que celle nécessaire pour quitter la Terre.

A LIRE AUSSI SUR WIKIPEDIA :
Colonisation des astéroïdes / Colonisation des astéroïdes dans la science-fiction

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LOCALISATION DES ASTÉROÏDES

(Ci-dessous) Instantané des positions des astéroïdes et des comètes le 17 Mai 2005. Tout ce qui gravite autour du Soleil jusqu'à Jupiter y figure.
L'étoile jaune au centre est le Soleil. Les grands cercles bleus à partir du Soleil représentent successivement les orbites de Mercure, Vénus, La Terre, Mars et Jupiter. La position de chaque planète est aussi représentée par un cercle coloré.
Les points de différentes couleurs représentent les différents groupes d'astéroïdes (voir articles suivants).
Les ronds rouges représentent les astéroïdes géocroiseurs.
Les points verts représentent les astéroïdes de la Ceinture Principale d'Astéroïdes.
Les 2 nuages de points bleus situés de part et d'autre de Jupiter (points de Lagrange) représentent les astéroïdes Troyens.
Enfin, les petits carrés bleus représentent les comètes. 

Combien sont-ils ?

En 2009, on recense environ 500 000 astéroïdes, dont 200 000 sont numérotés et seulement plus d'une centaine ont une dimension supérieure à 100km.
Un astéroïde obtient son numéro et son nom quand un nombre suffisant d'observations a été effectué pour déterminer ses éléments orbitaux avec précision. Le rythme annuel des découvertes est actuellement de plusieurs milliers, ceci grâce aux programmes automatiques de recherche. Il y a certainement encore des centaines de milliers d'autres astéroïdes qui sont trop petits, trop sombres ou trop distants de la Terre pour être détectés.
Le plus gros astéroïde du Système Solaire, Cérès, a un diamètre de 940 km et une masse de 1,18 10²¹ kg. A lui seul, il représente environ un tiers de la masse totale de la ceinture principale (voir définition plus loin). Puis viennent par ordre de taille, Vesta (576 km), Pallas (538 km) et Hygiéa (429 km). Ensuite, les tailles décroissent très vite car seulement 30 astéroïdes ont un diamètre supérieur à 200 km, 200 astéroïdes ont un diamètre supérieur à 100 km et on estime à un million le nombre d'astéroïdes de taille kilométrique.

A SUIVRE : Panorama des astéroïdes