Ce cratère de 14,5 mètres sur Ryugu révèle pourquoi certains astéroïdes sont si faciles à déformer

Comment un projectile de seulement deux kilogrammes a-t-il pu ouvrir un cratère de 14,5 mètres sur un astéroïde ? L’expérience menée sur Ryugu par la mission japonaise Hayabusa2 raconte surtout une histoire inattendue : celle d’un monde dont le sol tient à peine ensemble.

Hayabusa2 a lancé deux kilos de cuivre sur Ryugu pour regarder sous sa surface

Le 5 avril 2019, à des centaines de millions de kilomètres de la Terre, Hayabusa2 prépare une expérience spectaculaire. La sonde de la JAXA libère alors le Small Carry-on Impactor, ou SCI. L’engin doit projeter une masse de cuivre de deux kilogrammes contre Ryugu, à environ 2 km/s. Un véritable crash organisé dans l’espace.

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Impossible, toutefois, de rester tranquillement au-dessus de la cible. Après avoir largué l’impacteur, Hayabusa2 part se protéger derrière l’astéroïde. Elle évite ainsi les débris. Pendant ce temps, une petite caméra autonome, DCAM3, reste aux premières loges. Elle photographie durant plusieurs minutes le spectaculaire nuage de matière arraché à la surface.

Trois semaines plus tard, les images dévoilent un cratère étonnamment imposant

Le 25 avril, Hayabusa2 revient examiner les lieux. Les photographies prises avant et après l’expérience sont sans appel : la surface a été bouleversée. Cependant, le cratère présente une forme irrégulière, presque semi-circulaire. Les nombreux blocs rocheux présents autour du point d’impact ont, en effet, perturbé l’éjection des matériaux.

Les mesures publiées en 2020 dans Science donnent alors un chiffre saisissant : 14,5 mètres de diamètre au niveau de l’ancienne surface. Avec son rebord surélevé, le cratère atteint même 17,6 mètres. De plus, l’impact a déplacé certains rochers. Un bloc d’environ cinq mètres aurait ainsi glissé de plusieurs mètres.

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Pour autant, cette taille n’est pas une anomalie inexplicable. Les modèles adaptés à la très faible gravité de Ryugu prévoyaient un rayon de 6,9 à 7,7 mètres. Or, le rayon observé atteint environ 7,3 mètres. Il tombe donc précisément dans cette fourchette. Cette concordance révèle quelque chose d’essentiel sur le terrain frappé.

Sous les rochers de Ryugu se cache un monde qui tient presque comme du sable

Vu de loin, Ryugu ressemble à un énorme rocher sombre. Pourtant, sa structure est beaucoup plus déroutante. Avec une porosité globale estimée à 50 à 60 %, l’astéroïde appartient à la famille des « rubble piles ». Ces corps sont formés de fragments qui se sont réassemblés après les collisions ayant marqué leur histoire.

Son sol possède donc une cohésion extrêmement faible. L’impacteur n’a pas besoin de pulvériser une roche compacte. Il peut plutôt déplacer et éjecter des matériaux relativement meubles sous une gravité minuscule. Toutefois, des simulations publiées dans Nature Communications nuancent ce scénario. L’impact pourrait se situer entre un régime gravitationnel et un régime dominé par la résistance du terrain.

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Ce petit cratère pourrait aider à comprendre comment dévier un astéroïde dangereux

L’expérience dépasse largement la curiosité géologique. Lorsqu’un engin percute un astéroïde, la structure de la cible influence la formation du cratère. Elle modifie également le comportement des matériaux éjectés. Ainsi, deux objets de dimensions comparables peuvent réagir très différemment. Tout dépend notamment de leur cohésion interne.

C’est une information précieuse pour la défense planétaire. Modifier la trajectoire d’un objet menaçant nécessite de comprendre les effets réels d’une collision. Depuis, la mission DART de la NASA en a fourni un autre exemple avec Dimorphos. Elle a notamment montré que les matériaux éjectés peuvent contribuer au changement de mouvement provoqué par l’impact.

Ryugu rappelle finalement combien les apparences peuvent tromper dans le Système solaire. Derrière l’image rassurante d’un gros caillou se cache parfois un assemblage extraordinairement poreux. Des milliards d’années de collisions l’ont façonné. Dès lors, connaître la taille et la trajectoire d’un astéroïde dangereux pourrait ne représenter que le début du problème.

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