Des échantillons de sol prélevés à la surface d’un astéroïde révèlent son intérieur


Les scientifiques ont publié de nouveaux résultats de l’analyse des données d’observation de la station et des véhicules de descente qui ont étudié l’astéroïde Ryugu et des échantillons de son sol livrés à la Terre.

Il s’est avéré que les propriétés du sol collecté sont similaires à celles du régolithe de l’astéroïde, et que le régolithe lui-même est caractérisé par une faible adhérence aux gros galets et une résistance moindre que celle des chondrites.

L’importance de l’étude des astéroïdes

La station automatique Hayabusa-2 a étudié l’astéroïde géocroiseur de classe C (162173) Ryugu non seulement depuis son orbite mais a également obtenu deux échantillons de sol (de la surface et de la couche souterraine de l’astéroïde), qui ont été livrés à la Terre en décembre 2020.

L’étude de ces corps est extrêmement importante pour la science planétaire, car elle permet de comprendre les processus qui ont eu lieu au début du système solaire et de découvrir les moyens d’approvisionnement en eau et en substances organiques de la Terre.

En particulier, les données recueillies par les modules et la station ont déjà permis d’établir que les particules du sol sont très poreuses, ce qui a été confirmé par des études en laboratoire. Elles ont également révélé le rougissement du matériau de surface de Ryugu dû à l’altération spatiale, l’absence de régolithe fin et la présence de silicates hydratés formés avec la participation d’eau liquide.

Cailloux et blocs rocheux à la surface de Ryugu : (a,b) images prises par la station ; (c,d) images acquises par le module MINERVA-II 1A. Crédit : S. Tachibana et al. / Science, 2022

Les scientifiques ont comparé le régolithe et les échantillons de sol de l’astéroïde Ryugu

Une équipe de scientifiques planétaires dirigée par Shogo Tachibana de l’Université de Tokyo a publié de nouveaux résultats issus de l’analyse d’images de la surface de Ryugu prises par Hayabusa-2 lors d’opérations d’échantillonnage et par des atterrisseurs lors de travaux à la surface d’un astéroïde, ainsi que les résultats d’études en laboratoire de la morphologie des particules de sol livrées à la Terre.

Ainsi, les scientifiques ont voulu comparer les caractéristiques du régolithe reposant à la surface de l’astéroïde avec le sol, qui a été collecté dans la couche proche de la surface de l’astéroïde.

Après avoir étudié les images prises par la station, les scientifiques sont arrivés à la conclusion que les agglomérats de petites particules qui recouvraient les blocs rocheux dans la zone du deuxième site de collecte de sol ont effectivement été éjectés de la couche proche de la surface jusqu’à un mètre de profondeur lors de la formation d’un cratère d’impact artificiel.

a) Sites d’échantillonnage au sol avec la station Ryugu ; b) carte du deuxième site d’échantillonnage (TD2) et du cratère artificiel (SCI) ; c, d) images des zones entourant les zones d’échantillonnage TD1 et TD2. Crédit : S. Tachibana et al. / Science, 2022

La taille des particules varie d’un millimètre à plusieurs décimètres, la moitié des particules collectées par la station provenant de moins de 1,5 millimètre de profondeur. Les deux sites d’échantillonnage sont couverts de blocs rocheux de deux types (surfaces lisses et irrégulières) et de cailloux.

Les chercheurs ont également déterminé que pendant les sauts des modules de descente sur la surface de Ryugu et les moments de tirs sur l’astéroïde avec des balles en tantale, on a observé que des particules d’un diamètre de 0,5 à 1 cm se détachaient à des vitesses de 1 à 2 mètres par seconde.

Cela suggère que les cailloux de taille centimétrique à la surface de l’astéroïde n’ont que peu d’adhérence avec les pavés et les rochers plus gros. En même temps, la résistance à la traction des galets est beaucoup plus faible que celle des chondrites typiques.

La masse totale des particules de Ryugu éjectées de la surface lors du premier échantillonnage du sol est estimée à 20-200 grammes, dont seulement un demi pour cent est tombé dans l’échantillonneur. La morphologie des fragments de sol éparpillés coïncide avec la morphologie des blocs rocheux – particules rugueuses et particules à bords lisses.

Images microscopiques de particules de Ryugu livrées à la Terre. Les particules portant la lettre A ont été prélevées à la surface de Ryugu, celles portant la lettre C – du sol éjecté du cratère. Crédit : S. Tachibana et al. / Science, 2022

Les échantillons de sol livrés à la Terre sont représentés par du sable de taille millimétrique et des cailloux de taille presque centimétrique, ainsi que par une poudre fine de taille submillimétrique.

Toutes les particules de sol semblent noires, les plus gros grains de la chambre A (de la surface de Ryugu) ont une taille de 5 millimètres, et dans la chambre C il y a trois cailloux de plus de 5 millimètres, dont le plus gros a été caractérisé par une taille de 10,3 millimètres. Il est possible que la chambre C contienne des fragments d’une grande pierre.

La chambre B, qui n’a été utilisée pour aucune des opérations d’échantillonnage et qui est située entre les chambres A et C, ne contient qu’une petite quantité de particules fines (d’une taille inférieure à 1 mm), ce qui conforte l’idée qu’il n’y a pas eu de mélange de particules. Les cailloux et le sable des chambres A et C sont les échantillons obtenus lors de la première et de la deuxième opération d’échantillonnage, respectivement.

Les particules du sol de Ryugu collectées sont des grains à la surface rugueuse et lisse, beaucoup d’entre eux présentant des fissures courbes et droites, qui sont associées à la microporosité, aux microfissures ou à la fatigue d’impact ou thermique. La couleur, la forme, la morphologie de surface et la structure des échantillons de sol collectés sont similaires aux observations de la station et des atterrisseurs, ce qui signifie que ces échantillons reflètent réellement l’évolution de Ryugu.

Références :

Dvorsky, G. (2022, February 14). Asteroid sample brought to Earth exposes Ryugu’s hidden interior. Gizmodo Australia.
Gohd, C. (2022, February 10). Asteroid Ryugu samples, now on Earth, reveal inner workings of the space rock. Space.com.
Ireland, T. (2022, February 10). What are asteroids made of? A sample returned to Earth reveals the solar system’s building blocks. The Conversation.
Tachibana, S., Sawada, H., & Okazaki, R. (2022, February 10). Pebbles and sand on asteroid (162173) Ryugu: In situ observation and particles returned to Earth. Science.

Lire aussi : Les matériaux récupérés de l’astéroïde Ryugu datent de la naissance de notre système solaire

Source : Curiosmos – Traduit par Anguille sous roche


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