Les roches poreuses font ressembler la surface de l’astéroïde Bennu à du « sable de plage »

Les Roches Poreuses Font Ressembler La Surface De L'astéroïde Bennu

Un mystère de l’astronomie moderne a été résolu avec l’aide de apprentissage automatique: selon les experts d’une nouvelle étude, l’astéroïde Bennu a une surface similaire au « sable de plage » en raison de la présence de roches extrêmement poreuses qui se compriment à l’impact, absorbant le choc sans se fragmenter.

La recherche répond à une question qui est présente depuis le début des études de l’astéroïde : les images prises par observation ont toujours indiqué une surface sablonneuse, mais le retour de la sonde spatiale qui a amené la sonde OSIRIS-Rex vers l’astéroïde, d’un rayon d’environ 260 mètres, a montré qu’il était jonché de grandes formations rocheuses, ce qui a semé la confusion parmi les experts.

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La NASA a publié une image de l'astéroïde Bennu
L’astéroïde Bennu a une apparence sablonneuse, mais est en réalité rempli de roches très poreuses (Image : Image : Nasa/Publishing)

Selon une nouvelle étude publiée dans le magazine la natureCependant, les deux impressions sont correctes : Saverio Cambioni, l’un des membres originaux de la mission OSIRIS-Rex, a dirigé l’étude, avec Dante Lauretta, professeur de sciences planétaires à l’Université d’Arizona.

« Le ‘REx’ dans ‘OSIRIS-REx’ signifie ‘Regolith Explorer’, donc cartographier et caractériser la surface de l’astéroïde était l’objectif principal », a déclaré Lauretta. « Le vaisseau spatial a collecté des données haute résolution sur toute la surface de Bennu, atteignant trois millimètres de terrain par pixel à certains endroits. En plus de l’intérêt scientifique, l’absence de régolithe raffiné est devenue un défi pour la mission elle-même, car la sonde a été créée pour collecter ce type de matériau ».

À ce stade, la confusion était déjà établie, puisque, même sans régolithe détecté en surface, la NASA a détecté des processus capables de traiter les roches jusqu’à ce qu’elles prennent cette forme. En d’autres termes : la science a dit que quelque chose était là, mais la science a aussi montré que quelque chose n’était pas là. Et c’est là qu’intervient l’étude :

« Lorsque les premières images de Bennu sont arrivées, nous avons remarqué que certaines zones n’étaient pas d’une résolution suffisamment élevée pour voir ce que nous voyions comme de petites roches ou du régolithe. Nous avons donc utilisé notre approche d’apprentissage automatique pour séparer les uns des autres par des émissions thermiques infrarouges », a déclaré Cambioni.

Puis vint la réponse : comme l’émission thermique des régolithes et des pierres est différente (la première est basée sur la porosité, tandis que la seconde est dictée par la taille des particules), Cambioni, qui était un étudiant diplômé lors de la mission d’origine, mais est aujourd’hui un postdoctorant expert du Massachusetts Institute of Technology (MIT), a pu déterminer la raison de cette disparité dans les données.

Grossièrement, des roches très poreuses font ressembler la surface de Bennu à du « sable de plage ».

La méthode derrière cela était relativement simple : d’abord, les scientifiques ont créé une base de données avec des lectures thermiques associées aux régolithes, comprenant également des données d’émission de roches de porosité variable. Ensuite, ils ont « appris » au système d’intelligence artificielle à différencier les deux exemples pour finalement appliquer tout cet apprentissage dans 122 zones distinctes de l’astéroïde Bennu, en tenant compte des observations faites pendant la journée et la nuit.

Une fois l’analyse terminée, l’équipe est arrivée à la conclusion que le petit régolithe présent dans l’astéroïde n’était pas distribué au hasard, mais était moins évident dans les zones où les roches étaient plus poreuses – dans la plupart des cas, c’était à la surface.

Cela a conduit à la preuve que peu de régolithe est produit à Bennu simplement parce que les roches poreuses sont « pressées » par des chocs contre des météores et d’autres corps – normalement, elles seraient dispersées. « Fondamentalement, une grande partie de l’énergie d’impact est dépensée en ‘comprimant’ les lacunes dans les roches poreuses, inhibant leur fragmentation et, par conséquent, la production de nouveau régolithe », a déclaré la co-auteure de l’étude Chrysa Avdellidou, chercheuse en postdoctorat au Centre Lagrange pour la Recherche Scientifique, France.

Concrètement : les roches poreuses absorbent l’impact du choc, se compriment et forment une sorte de « matelas », au lieu d’être brisées en morceaux. Ceci, en outre, combiné au fait que les variations thermiques entre le jour et la nuit dans la rotation de l’astéroïde n’impactent pas autant les roches, car les lacunes de porosité dissipent le froid et la chaleur sans provoquer de fissures.

L’étude est intéressante, étant donné que la sonde OSIRIS-REx devrait revenir sur Terre en 2023, avec des échantillons plus cohérents, qui peuvent être analysés physiquement par les scientifiques de la NASA. Et, armés de cette nouvelle recherche, ils auront une autre piste d’étude à considérer au cours de ce processus.

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