L’astéroïde Ida photographié par la sonde américaine Galileo © NASA

Les astéroïdes

Des millions d’astéroïdes orbitent autour du Soleil. De tailles, de formes, de natures très différentes. Ils sont les témoins de la naissance de notre Système solaire. Mais certains de ces cailloux spatiaux risquent-ils de nous percuter ? Oui, et cela arrive même tous les jours ! 

 

C'est quoi un astéroïde ?

Les astéroïdes sont des corps rocheux ou métalliques. Les plus petits font quelques centimètres, et la plupart font moins d’1 km. Seuls quelques dizaines d’astéroïdes dépassent les 200 km de diamètre. Le champion ? Vesta, 530 kilomètres de diamètre moyen ! 

Certains sont presque sphériques, d’autres ressemblent à des suppositoires, des patates ou même des cacahuètes. Il n’y en a pas 2 identiques ! 

C’est en 1801 qu’est découvert le premier astéroïde. Aujourd’hui on en connaît plus d’un million, tournant autour de notre Soleil. Mais il en existe certainement plusieurs millions d’autres.

 

Quelle est la différence entre une comète et un astéroïde ?

Astéroïdes et comètes sont de très proches cousins. Mais les astéroïdes sont des corps morts, géologiquement : ils sont inertes. Alors que les comètes, dont le noyau est composé entre autre de glace, sont actives à l’approche du Soleil.

Où sont les astéroïdes?

La plupart des astéroïdes tournent autour du Soleil dans une zone appelée la ceinture principale d’astéroïdes (on ne peut pas toujours être original !). Elle se situe entre les orbites de Mars et Jupiter, à environ 400 millions de km du Soleil.

Certains astéroïdes s’écartent de cette ceinture, et suivent des orbites très étirées qui croisent celles d’autres planètes, dont la Terre. Ces astéroïdes dont la trajectoire coupe celle de notre planète sont appelés géocroiseurs. 

D’autres astéroïdes, dits troyens, partagent eux la même orbite que chacune des planètes. En fait, ils sont comme piégés par des forces physiques « devant » et « derrière » chaque planète. Jupiter, par exemple, possède plus de 8000 astéroïdes troyens (contre 9, connus, pour Mars et 2 pour la Terre).

Enfin, au-delà de Neptune, la ceinture de Kuiper abrite elle aussi des astéroïdes. Mais ils sont si éloignés que nos télescopes ne peuvent voir que ceux qui font plusieurs dizaines de km.

Ceinture principale d'astéroïdes du Système solaire
La ceinture principale contient la plupart des astéroïdes de notre Système solaire © NASA/McREL

Intrus interstellaires

Des milliards de milliards d’astéroïdes interstellaires, échappés des autres systèmes solaires, errent dans l’Univers. Dont certains, parfois, s’égarent et traversent notre Système solaire. Oumuamua est ainsi venu nous faire un petit coucou en 2017, avant de repartir vers le cosmos.

Des compositions différentes

Les astéroïdes sont des corps rocheux et/ou métalliques.

Il en existe plusieurs types, classés selon leur composition. Voici les 3 principaux : 

  • Les carbonés : ils ressemblent à des morceaux de charbon, tout noirs, car ils contiennent du carbone. Il représente 75 % des astéroïdes connus.
  • Les rocheux : ils contiennent principalement des silicates (des minéraux). 
  • Les métalliques : on les croirait fait d’acier car ils sont brillants. Ils contiennent surtout du nickel et du fer.
Surface carboné de l’astéroïde Ryugu
La surface de l’astéroïde carboné Ryugu, photographié par la sonde Hayabusa2, à 6 km d’altitude © AXA, University of Tokyo, Kochi University, Rikkyo University, Nagoya University, Chiba Institute of Technology, Meiji University, University of Aizu, AIST

Les témoins de notre passé

Les astéroïdes sont les miettes des matériaux primitifs à partir desquels se sont formées les planètes. Mais eux n’ont quasiment pas changé depuis la formation du Système solaire il y a 4,5 milliards d’années. C’est pour cela qu’ils intéressent les scientifiques.

On pense qu’ils ont pu contribuer au développement de la vie sur Terre, en apportant avec eux l’eau ou des molécules organiques.

Les astéroïdes sont les témoins de l’origine du Système solaire, comme les fossiles pour le paléontologue ou l’ADN pour le généticien. » Patrick Michel, astrophysicien.

Étude des météorites

Un point de vocabulaire : un astéroïde est appelé météore lorsqu’il traverse notre atmosphère. S’il parvient au sol, on l’appelle alors météorite. 

La NASA estime qu’il « pleut » plus de 230 météorites de plus de 10 g chaque jour sur Terre. Les scientifiques peuvent ainsi étudier les quelques exemplaires qu’ils dénichent.

 

Observations à domicile

Depuis les années 1990, des sondes spatiales survolent les astéroïdes, révélant des détails invisibles avec des télescopes au sol : leur forme, leur composition de surface… 

D’autres satellites sont également chargés de les recenser. Comme Gaia, qui depuis 2014, cartographie et mesure des dizaines de milliers d’astéroïdes.

Orbites de 150 000 astéroïdes cartographiées par Gaia
Cette image montre les orbites de 150000 astéroïdes (avec le Soleil au centre) cartographiées par Gaia. En bleu, les géocroiseurs ; en vert, ceux de la ceinture principale et en rouge, les troyens de Jupiter © ESA/Gaia/DPAC; CC BY-SA 3.0 IGO

Étude d’échantillons

C’est le graal des scientifiques : des morceaux d’astéroïdes prélevés dans l’espace et rapportés intacts sur Terre !

Plusieurs missions spatiales ont été menées dans ce but :

  • Hayabusa. En 2010, l’agence spatiale japonaise (JAXA) rapporte sur Terre 1500 grains prélevés sur l’astéroïde Itokawa.
  • Hayabusa 2. En 2014, la JAXA lance un nouveau satellite en direction de l’astéroïde Ryugu. Il y collecte 5,4 grammes d’échantillons, qui sont rapportés sur Terre en 2020. La sonde embarque également MASCOT, un petit atterrisseur développé par la France et l’Allemagne et qui effectue des mesures directement sur Ryugu.
  • OSIRIS-REx. Cette sonde américaine a prélevé plus de 120 grammes de l’astéroïde Bennu, revenus sur Terre en 2023. 

Un intérêt économique ?

Un cube d’astéroïde métallique d’1 km de côté contiendrait 7 milliards de tonnes de fer, 1 milliard de tonne de nickel, ainsi que du cobalt (métal rare), du platine... Certains voient donc les astéroïdes comme des mines spatiales. Mais les défis technologiques pour les exploiter restent énormissimes.

Les astéroïdes sont-ils une menace ?

Dans le film Armageddon (USA, 1998), un astéroïde fonce droit vers la Terre, heureusement sauvée de justesse par Bruce Willis (merci à lui). Réaliste ? Pas vraiment, non. 

 

Un risque très limité 

Il y a 66 millions d’années, un astéroïde de 12 km de diamètre percute la Terre, provoquant de grands cataclysmes et contribuant à la disparition des dinosaures. Donc oui, cela arrive ! Mais les impacts avec des gros astéroïdes sont très rares : 1 fois tous les 100 millions d’années pour ceux de plus de 10 km.

D’ailleurs, chaque jour, il « pleut » des micrométéorites. Mais la Terre étant principalement recouverte d’océans et de déserts, il y a peu de risque de se prendre un caillou céleste sur la tête !

 

Défense planétaire

Les astronomes scrutent le ciel en permanence afin de répertorier tous les astéroïdes géocroiseurs. Certains sont jugés potentiellement dangereux et sont donc surveillés de près. Et aucune collision n’est au programme.

Les agences spatiales réfléchissent aussi aux moyens d’éviter un impact. En 2022, dans le cadre de la mission DART, la NASA a fait s’écraser un engin sur le petit astéroïde Dimorphos. Ce crash volontaire, à près de 24000 km/h, a permis de montrer que l’on pouvait dévier l’astéroïde de sa trajectoire. Et un second satellite, HERA, développé par l’Europe, va étudier dans le détail les conséquences de cet impact.

Illustration de la sonde Hera analysant l'astéroïde Dimorphos
La sonde Hera analysera en 2026 les conséquences de l’impact de DART sur l’astéroïde Dimorphos pour documenter le premier test de déviation d’astéroïde © ESA Standard Licence

Quizz

Pour évaluer les risques que représentent les astéroïdes géocroiseurs, il existe une échelle graduée de 0 à 10. 0 pour aucune chance de collision, 10 pour une collision certaine entrainant une catastrophe climatique planétaire. Comment s’appelle cette échelle ?

A – échelle de Turin

B – échelle de Nice

C – échelle de Mickael Bay

D – échelle de Philadelphie

A : Le record sur l’échelle de Turin est détenu par l’astéroïde Apophis : niveau 4 pour son approche terrestre prévue en 2036. Mais rassurez-vous, de nouveaux calculs l’ont depuis rétrogradé au niveau 0 !