Une étude de recherche analyse les caractéristiques d’Apophis, l’astéroïde qui s’approchera de la Terre en 2029

L’étude, à laquelle participent l’Université Carlos III de Madrid (UC3M) et l’Université Estatal Paulista Júlio de Mesquita Filho (Université d’État Júlio de Mesquita Filho Paulista) (UNESP) du Brésil, analyse la surface et la dynamique d’Apophis, un astéroïde qui passera près de la Terre en 2029.

L’astéroïde Apophis a été découvert en 2004 et fait l’objet d’une surveillance depuis lors en raison de sa classification comme astéroïde potentiellement dangereux (PHA), car il a été estimé qu’il aurait 2% de chances de toucher la Terre. Cette possibilité a déjà été écartée et, selon les dernières mesures, Apophis atteindra sa trajectoire la plus proche de la Terre (38 000 kilomètres) le 13 avril 2029.

Cette étude analyse les caractéristiques physiques de ce corps céleste et les effets possibles que son approche de la Terre peut avoir. Gabriel Borderes-Motta, chercheur au Département de bioingénierie et de génie aérospatial de l’UC3M, explique que “la collision n’est pas la seule possibilité d’approcher des événements comme celui-ci. L’interaction gravitationnelle entre une planète et un corps comme Apophis peut modifier la forme de la corps, casser le corps en morceaux, désintégrer d’éventuelles pierres détachées à la surface de l’astéroïde, voire supprimer d’autres corps en orbite autour de l’astéroïde (tels que des roches, des satellites ou des anneaux) … Notre étude se concentre sur les deux dernières possibilités : qu’arrive-t-il à les éventuelles pierres à la surface et l’orbite de l’astéroïde.”

Comment expérimenter avec un astéroïde

La recherche dans le secteur spatial présente le défi que, dans la plupart des cas, il est impossible d’expérimenter directement les matériaux spatiaux. Pour cette raison, de nombreuses investigations sont abordées à partir du domaine des mathématiques et de la physique, en prenant en compte le plus grand nombre possible de variables.

L’équipe de recherche responsable de cette étude a analysé à la fois les aspects physiques de l’astéroïde – parmi eux, sa forme et les caractéristiques de son champ gravitationnel – ainsi que les facteurs pouvant influencer sa trajectoire et son angle d’inclinaison, comme la pression de radiation. ou des perturbations infligées en raison de sa proximité avec la Terre.

Pour mener à bien cette recherche, l’équipe a réalisé un ensemble de simulations numériques – deux environnements de simulation avec trois cas expérimentaux chacun – en utilisant comme échantillon un disque de 15 000 particules de tailles différentes dans l’environnement proche d’Apophis. L’objectif a été d’essayer de prédire comment les particules en orbite autour de l’astéroïde réagiront à différentes situations et comment ces hypothèses pourraient influencer le comportement d’Apophis.

Le premier ensemble de simulations a été conçu en considérant uniquement la perturbation gravitationnelle d’Apophis sur des périodes de 24 heures sur 30 ans. Le deuxième ensemble de simulations incluait les perturbations causées par la pression du rayonnement solaire. Trois cas ont été proposés dans les deux ensembles, dans lesquels l’astéroïde avait des densités différentes. “Nous avons évalué un polyèdre de 340 mètres avec une densité uniforme dans trois cas différents. Dans chaque cas, le point de départ était une densité de particules différente, de la plus élevée à la plus faible”, explique Gabriel Borderes-Motta.

De ces simulations, il a été conclu que l’angle d’inclinaison de l’astéroïde était plus grand aux faibles densités (4°) qu’aux fortes densités (2°) ; de plus, plus la densité de particules est faible et plus la pression de rayonnement solaire est élevée, moins il reste de particules intactes. En d’autres termes, dans un scénario où Apophis a une faible densité, environ 90% des pierres détachées seraient retirées de sa surface lors de l’approche de la Terre. De plus, les résultats ont montré que l’approche d’Apophis pourrait légèrement affecter les marées et provoquer des glissements de terrain à la surface de l’astéroïde.

L’équipe espère que l’approche de l’astéroïde vers la Terre en 2029 sera l’occasion d’améliorer le modèle 3D utilisé pour exécuter des simulations spatiales, ainsi que de leur permettre d’étudier et de prédire plus précisément les effets sur la surface d’Apophis. Tout cela signifierait une augmentation des connaissances sur les astéroïdes, ce qui nous permettrait d’être mieux préparés au cas où de nouveaux corps célestes passeraient à proximité de la Terre.

La recherche a été publiée dans Avis mensuels de la Royal Astronomical Society.