Deux sursauts en moins de deux mois

Le 8 décembre 2018, une étrange queue de poussière a été découverte dans le sillage de l’astéroïde 6478 Gault à l’aide du programme Atlas, à Hawaï. Un phénomène rare et atypique. Plus surprenant, une seconde queue de matière a été détectée le 28 janvier 2019 depuis le mont Palomar par le télescope Samuel Oschin de 1,2 m de diamètre. Ce qui a laissé les astronomes perplexes dans un premier temps.

Ni impact ni activité cométaire

Ils ont d’abord expliqué la queue de l’astéroïde Gault par un impact à sa surface, qui aurait éjecté de la poussière dans son sillage. Ce phénomène a été observé plusieurs fois par le télescope spatial Hubble sur les astéroïdes P/2010 A2 et P/2013 R3. Toutefois, l’idée semble peu plausible depuis l’apparition de la seconde queue, car il faudrait qu’un deuxième impact soit survenu dans un laps de temps assez court. Or, les probabilités sont infimes.

En revanche, cette structure fait penser à ce que l’on observe autour des comètes avec une queue de gaz poussée par le vent solaire et une autre faite de poussières qui se déploient dans le sillage de l’objet, sur son orbite. Le problème, c’est que l’on ne s’attend pas à ce qu’un astéroïde de la Ceinture principale (située entre Mars et Jupiter) soit riche en glace, et donc capable de déployer une queue de gaz.

De plus, il est facile de faire la distinction sur les images entre une queue de gaz, généralement bleue ou verte, et une queue de poussière, plutôt grise. Or, les traînées que l’on voit s’échapper de Gault ne sont pas colorées. Leur forme et leur direction permettent aussi de faire la différence. « La finesse des queues indique qu’il n’y a pas ou très peu de gaz car il aurait dispersé latéralement les petites poussières », souligne Nicolas Biver, astronome à l’observatoire de Paris-Meudon. « Exit » donc l’hypothèse d’une activité cométaire.

Gault tournerait trop vite

Les astronomes cherchent donc une autre explication. « En fait, cela ressemble beaucoup au cas de l’objet P/2013 P5 », estime Nicolas Biver. En septembre 2013, le télescope Hubble a identifié six queues autour de cet objet !

« Un rubble pile [un assemblage de blocs de taille diverse retenus par la gravitation, NDLR] qui tourne trop vite peut perdre de la matière, peut-être par à-coups, comme ce serait le cas présent », poursuit Nicolas Biver. Sur un tel astéroïde, si la force centrifuge liée à sa rotation devient plus forte que la gravité, une partie de sa matière est éjectée.

Pour obtenir un tel résultat, il faut que la période de rotation évolue dans le temps. Or, pour les astéroïdes de petite taille, c’est possible par un mécanisme connu sous le nom d’effet Yorp. Cet effet est lié au rayonnement infrarouge de l’objet chauffé par le Soleil. Si la forme et la surface sont régulières, il n’y pas d’incidence. En revanche, si la forme est irrégulière ou qu’il existe des zones plus ou moins claires à la surface, le rayonnement infrarouge n’est pas le même partout. Du coup, la période de rotation peut varier sur une longue période de temps sous l’effet de l’impulsion infime de ces photons infrarouges. Cet effet a par exemple été démontré en 2007 sur l’astéroïde (54509) Yorp : il tournera deux fois plus vite d’ici 600 000 ans.

Un tel mécanisme pourrait donc être à l’œuvre sur l’astéroïde Gault car il s’agit d’un objet de petite taille — son diamètre est estimé à 3,7 km. « Reste à faire la modélisation de la trajectoire des poussières pour préciser les dates et durées d'émission et distribution en taille des poussières », conclut Nicolas Biver.