Dynamique co-orbitale dans le problème des trois corps et sa relation avec la dynamique orbitale de Kamo’oalewa. un Les deux classes de co-orbitales considérées dans ce travail : les compagnons en fer à cheval oscillent autour du L3 point de Lagrange, diamétralement opposé à l’emplacement de la planète, et englobe à la fois L4 et L5 pointes de Lagrange ; et quasi-satellites orbitent en dehors de la sphère de Hill de la planète et enferment à la fois la L1 et L2 Points de Lagrange. b La trace de la trajectoire de l’astéroïde (469219) Kamo`oalewa en coordonnées cartésiennes dans le repère co-rotatif ; La position de la Terre est indiquée en bleu. c Le demi-grand axe de Kamo`oalewa un et longitude moyenne relative Δλ = λ− λTerre en fonction du temps, le mouvement Horseshoe apparaissant en violet, tandis que le mouvement quasi-satellite est représenté en vert. Les données de propagation orbitale pour 1600-2500 CE proviennent du service d’éphémérides Horizons du JPL (récupéré le 8 juin 2023). Crédit: Communications Terre et Environnement (2023). DOI : 10.1038/s43247-023-01031-w
Une équipe d’astronomes a découvert un nouvel indice selon lequel un astéroïde géocroiseur récemment découvert, Kamo’oalewa, pourrait être un morceau de la Lune. Ils ont émis l’hypothèse que l’astéroïde avait été éjecté de la surface lunaire lors d’un impact de météorite et ont découvert qu’une voie rare aurait pu permettre à Kamo’oalewa de se mettre en orbite autour du soleil tout en restant proche des orbites de la Terre et de la Lune.
L’équipe de recherche détaille ses conclusions dans le numéro du 23 octobre de la revueCommunications Terre et Environnement. Kamo’oalewa a fait l’objet de plusieurs études astronomiques ces dernières années. En conséquence, une mission chinoise lancée en 2025 devrait atterrir sur l’astéroïde et renvoyer des échantillons sur Terre.
“Les éléments de ce corps spatial peuvent nous donner des informations sur la formation de la Lune terrestre et améliorer notre connaissance des astéroïdes géocroiseurs”, a déclaré Aaron Rosengren, professeur au Département de génie mécanique et aérospatial de l’Université de Californie à San Diego et l’un des auteurs principaux du journal.
Jusqu’à présent, seuls les astéroïdes éloignés au-delà de l’orbite de Mars étaient considérés comme une source d’astéroïdes géocroiseurs, a déclaré Renu Malhotra, professeur de sciences planétaires à l’Université d’Arizona et également auteur principal de l’article. “Nous établissons maintenant que la lune est une source plus probable de Kamo’oalewa”, a déclaré Malhotra.
L’implication est que de nombreux autres fragments lunaires restent à découvrir parmi la population d’astéroïdes géocroiseurs.
Kamo’oalewa est rare dans la mesure où il s’agit du quasi-satellite de la Terre, terme utilisé pour désigner les astéroïdes dont les orbites ressemblent tellement à celles de la Terre qu’ils semblent orbiter autour de la Terre même s’ils tournent en réalité autour du soleil. L’autre aspect particulier de Kamo’oalewa est la durée pendant laquelle il est resté sur ce type d’orbite, a déclaré Jose Daniel Castro-Cisneros, auteur principal de l’étude et étudiant diplômé au Département de physique de l’Université de l’Arizona, qui est co- conseillé par Rosengren.
L’astéroïde devrait rester un compagnon de la Terre pendant des millions d’années, passant à plusieurs reprises de son état actuel de quasi-satellite à celui d’un mouvement co-orbital en forme de fer à cheval, a déclaré Castro-Cisneros.
Alors, comment est-il arrivé ici ? L’équipe de recherche souhaitait déterminer la possibilité qu’un morceau de lune tronqué entre sur cette orbite quasi-satellitaire – un phénomène assez improbable, a déclaré Malhotra. Les fragments de lune qui ont suffisamment d’énergie cinétique pour s’échapper du système Terre-Lune ont généralement trop d’énergie pour atterrir sur les orbites terrestres des quasi-satellites, a-t-elle déclaré.
Lorsque l’équipe a développé des simulations numériques qui tiennent compte avec précision des forces gravitationnelles de toutes les planètes du système solaire, ils ont découvert qu’il y avait 6,6 % de chances que certains fragments lunaires puissent réellement se frayer un chemin vers des orbites co-orbitales, avec une probabilité encore plus rare : 0,8. % — apparition d’un mouvement transitoire comme celui de Kamo’oalewa.
“L’analyse et la conception de missions spatiales modernes utilisent depuis des années des autoroutes spatiales rares. Nous voulions savoir comment Kamo’oalewa s’intégrait”, a déclaré Rosengren.
Tout au long de son histoire, la Lune a été bombardée par des astéroïdes, comme en témoignent les nombreux cratères d’impact conservés à sa surface. Ces impacts provoquent l’éjection de la matière lunaire de la surface de la Lune, mais la majeure partie de cette matière retombe généralement sur la Lune. Certains des matériaux éjectés se transforment en météores et tombent sur Terre.
Mais une petite fraction pourrait échapper à la gravité de la Lune et de la Terre et finir par orbiter autour du Soleil comme les autres astéroïdes géocroiseurs. La simulation numérique suggère que Kamo’oalewa pourrait être l’une des fractions encore plus petites qui ont réussi à pénétrer dans l’espace coorbital terrestre, difficile à atteindre.
Les résultats de l’étude pourraient aider à mieux comprendre les astéroïdes géocroiseurs, qui sont considérés comme un danger pour la Terre. Des études plus détaillées de Kamo’oalewa visant à déterminer l’origine de l’astéroïde à partir d’un cratère d’impact spécifique sur la lune fourniront des informations utiles sur la mécanique de l’impact.
À l’avenir, Castro-Cisneros a déclaré que l’équipe prévoyait d’identifier les conditions spécifiques qui ont permis la trajectoire orbitale de Kamo’oalewa. Le groupe vise également à déduire l’âge exact de Kamo’oalewa, a-t-il déclaré.
“Nous avons besoin de plus d’informations pour affirmer avec certitude que Kamo’oalewa est bien un fragment de la lune”, a déclaré Rosengren, “et une mission spatiale vers ce corps céleste unique est justifiée”.
Plus d’information:
Jose Daniel Castro-Cisneros et al, L’origine des éjectas lunaires de l’astéroïde géocroiseur Kamo’oalewa est compatible avec des voies orbitales rares,Communications Terre et Environnement(2023). DOI : 10.1038/s43247-023-01031-w
Fourni par l’Université de Californie – San Diego
Citation: Comment un morceau de lune pourrait-il devenir un astéroïde géocroiseur ? Les chercheurs ont une réponse (23 octobre 2023) récupérée le 23 octobre 2023 sur
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