Astéroïde Matilda

Avant que la sonde Rosetta ne prenne en photo l’astéroïde (21) Lutetia en 2010, Matilda était le plus grand corps non planétaire jamais étudié par un engin spatial. Mais même sans cela, l’astéroïde (253) Matilda est remarquable pour l’astronomie. C’est un astéroïde sombre, très lent et incroyablement léger dont la visite par la station interplanétaire NEAR en 1997 a suscité plus de questions que de réponses.

Caractéristiques de Matilda

L’astéroïde Matilda est un astéroïde de classe C de la ceinture principale. Ces astéroïdes sont très sombres et assez clairs en raison de la forte teneur en carbone des corps célestes. Fait intéressant : selon une théorie, une structure similaire pourrait être à l’origine de la célèbre météorite de Toungouska. Aujourd’hui, grâce à des recherches répétées, les caractéristiques suivantes de Matilda sont connues :

• La masse de l’astéroïde est de 1,033-10 17 kilogrammes. Compte tenu de sa petite taille — 58 kilomètres de diamètre — Matilda peut être considéré comme un exemple typique d’astéroïde de classe C. Ces astéroïdes représentent d’ailleurs 75 % de tous les astéroïdes connus à ce jour.
• La densité de l’astéroïde est de 1 300 g/cm 3 . Pour un corps cosmique solide, ce n’est pas beaucoup — une densité similaire de 1,260 g/cm 3 est celle de la glycérine, la base des crèmes et des onguents. De plus, elle ne représente que la moitié de la chondrite carbonée, le principal constituant du matériau de Matilda, ce qui indique qu’il y a des vides à l’intérieur de l’astéroïde. La porosité est caractéristique d’astéroïdes similaires, mais la fraction de vide de Matilda, inférieure à 50 %, est également anormale pour ces astéroïdes.
• Les caractéristiques orbitales de Matilda le distinguent des autres corps de la ceinture principale. Alors que la grande période de l’orbite autour du Soleil de 4,3 années terrestres est la norme pour les astéroïdes, la période de rotation autour de son propre axe de 417,7 heures (17 jours et demi) est un record pour les petits corps spatiaux.
• La structure de la surface de l’astéroïde est remarquable par ses cratères géants. Face à la taille modeste de Matilda (52,8 kilomètres de diamètre), le cratère Karoo, d’un diamètre de 33,4 kilomètres et d’une profondeur de 5 à 6 km, est impressionnant.

Le plus grand cratère

La découverte et l’exploration de Matilda

Phase primaire

L’astéroïde a été découvert en 1884 par Johann Paliza, de l’observatoire de Vienne, en Autriche. En tant qu’astronome professionnel, Paliza s’est consacré à la recherche de nouveaux objets pendant 53 ans. Au cours de cette période, il a découvert manuellement 122 astéroïdes, dont Matilda est devenu le 50e. En même temps, le nom n’a pas été inventé par lui — l’astéroïde Matilda s’appelait W. Leboeuf, qui a calculé son orbite.

L’étude de Matilda ne s’est poursuivie que 100 ans plus tard, lorsque des télescopes terrestres ont révélé en 1995 une durée de rotation inhabituellement longue de l’astéroïde, ainsi que sa classe spectrale — C.

L’étape moderne

Carte de la surface de Matilda

Mais les scientifiques n’ont pu obtenir un portrait détaillé de Matilda qu’avec l’aide de la station spatiale automatisée NEAR Shoemaker. En route vers l’astéroïde (433) Eros, elle a survolé Matilda. Il s’agit de l’un des survols les plus rapprochés effectués par une sonde spatiale. À une vitesse de 9,93 km/s, elle a volé à 1 212 kilomètres de Matilda, prenant environ 500 images de l’astéroïde. Hélas, la lenteur de la rotation de l’astéroïde n’a permis de capturer que 60 % de sa surface. Outre les photographies, des mesures de collisions gravitationnelles et de champ magnétique ont été effectuées afin de déterminer la masse de l’astéroïde.

Caractéristiques de Matilda

Comme nous l’avons vu plus haut, Matilda se distingue des astéroïdes ordinaires de la ceinture principale par un certain nombre de caractéristiques. Les astronomes et les physiciens, comme c’est souvent le cas, se sont intéressés non pas tant aux phénomènes eux-mêmes qu’aux raisons qui les provoquent.

Une rotation lente

Comme vous et moi le savons déjà, la première anomalie découverte a été la rotation lente. Avant que l’astéroïde ne soit repéré par la sonde NEAR, les scientifiques avaient avancé deux théories pour expliquer une période de rotation aussi importante :

• La première théorie affirmait qu’il y avait eu une explosion de gaz provenant de la surface de Matilda, ralentissant l’astéroïde. Cette théorie s’appuie sur le fait qu’en raison de la surface sombre de Matilda, la température est assez élevée (pour un astéroïde) : -99 °C. Cette température est suffisante pour permettre à certaines substances volatiles d’exister sous forme liquide ou même gazeuse.
• La seconde théorie est basée sur l’interaction gravitationnelle. Ainsi, si Matilda avait un satellite suffisamment grand, de 200 à 300 mètres de diamètre, il pourrait freiner l’astéroïde grâce à sa gravité.

Images de Matilda du 27 juin 1997

Mais NEAR, en 1997, a réfuté ces deux hypothèses : il n’y avait pas de signes de dégazage, ni de satellite suffisamment grand. Mais les cratères découverts ont incité les astronomes à formuler une nouvelle hypothèse : Matilda est ralentie par les conséquences d’une collision avec un autre astéroïde d’environ 3 kilomètres de diamètre. Si une telle météorite tombait sur la Terre, la force de son impact serait suffisante non seulement pour détruire la vie, mais aussi pour endommager considérablement la croûte terrestre.

La légèreté de Matilda

Autre mystère, la densité de Matilda n’est que la moitié de celle de son matériau constitutif. Par conséquent, la première conclusion a été que Matilda était un amas de gravats, c’est-à-dire un groupe de petits fragments maintenus ensemble par la gravité et recouverts d’une épaisse couche de poussière.

Cependant, les énormes cratères à la surface de Matilda ont modifié les théories. Compte tenu du faible albédo de Matilda, ainsi que de son âge — environ 4 milliards d’années — il serait correct de supposer que sous la couche externe se trouvent plusieurs gros morceaux de roche, entre lesquels et les interstices sont plus grands. Cette structure «aérienne» est la clé de l’indestructibilité de Matilda — les ondes de choc des collisions laissent des cratères, mais ne détruisent pas l’astéroïde lui-même.

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Date de publication: 12-26-2023

Mettre à jour la date: 12-26-2023