La sonde spatiale Lucy a réalisé son premier survol d’astéroïde, croisant l’objet 52246 Donaldjohanson le 20 avril 2025. Les données recueillies par l’équipe scientifique révèlent une structure à deux lobes dont la surface est âgée d’au moins 40 millions d’années, connectés par un col plus jeune et animés d’une rotation chaotique. Ces observations éclairent les mécanismes de formation des astéroïdes binaires.
La sonde spatiale Lucy a mené à bien son premier survol d’astéroïde, croisant l’objet 52246 Donaldjohanson le 20 avril 2025. Cette mission préparatoire, cruciale avant ses rencontres futures avec les astéroïdes Troyens de Jupiter, a livré des données substantielles. L’équipe scientifique de Lucy, dirigée par Simone Marchi du Southwest Research Institute, a publié ces découvertes dans la revue Science, confirmant la capacité des instruments de la sonde à collecter les informations nécessaires pour comprendre ses cibles à venir.
Une morphologie binaire et une surface ancienne
Les images de Donaldjohanson transmises par Lucy ont immédiatement révélé sa nature de binaire de contact : deux fragments rocheux soudés par un col étroit. L’analyse des cratères sur la surface des deux lobes a permis de déterminer une histoire d’union prolongée. Les deux lobes présentent une saturation en cratères, indiquant que tout nouvel impact effacerait des marques plus anciennes. En se basant sur des statistiques établies concernant la taille et la fréquence des impacts d’astéroïdes dans la ceinture principale, l’équipe de Lucy a estimé que la surface de Donaldjohanson est âgée d’au moins 40 millions d’années. Cet âge suggère que l’événement ayant créé les fragments constitutifs de Donaldjohanson est survenu il y a plus de 40 millions d’années.
Lien avec la famille d’astéroïdes Erigone
Bien que « plus de 40 millions d’années » ne soit pas une datation extrêmement précise, cette estimation concorde avec l’hypothèse, basée sur sa trajectoire orbitale, que Donaldjohanson appartient à la famille d’astéroïdes Erigone. Cette famille est composée de fragments issus d’un corps parent détruit lors d’une collision cataclysmique il y a environ 155 millions d’années. Les mesures spectroscopiques effectuées par Lucy, qui indiquent la présence de minéraux argileux riches en fer, viennent également appuyer cette connexion avec la famille Erigone.
Le mystère du col plus jeune et de la rotation complexe
Cependant, le col qui relie les deux lobes de Donaldjohanson est apparu nettement plus jeune. Sa surface est plus lisse et porte beaucoup moins de cratères, son âge étant estimé à moins de 20 millions d’années. Cette disparité pose une question : comment les deux lobes peuvent-ils être du même âge tandis que leur connexion est plus récente ? L’équipe de Lucy a identifié un indice dans la période de rotation de Donaldjohanson, mesurée sur deux mois avant le survol. Lucy a confirmé les estimations terrestres d’une rotation très lente de 252,6 heures, mais a également détecté une seconde période de rotation de 455,2 heures. L’astéroïde est en rotation non-principale, un état de basculement lent et chaotique.
Un tel état de rotation n’est pas primordial ; il résulte de forces exercées sur le petit astéroïde par la pression de la lumière solaire et l’absorption et la réémission asymétriques de la chaleur du Soleil. Les binaires de contact possèdent généralement des vitesses de rotation beaucoup plus élevées, mesurées en heures (parfois en minutes), et non en jours ou en semaines. À ces vitesses plus rapides, l’accélération centrifuge agit pour contrecarrer la gravité, poussant le matériau vers les extrémités de l’astéroïde allongé. Mais à mesure que la rotation de Donaldjohanson a ralenti jusqu’à son rythme actuel, l’effet centrifuge est devenu négligeable. La gravité propre a pris le dessus, permettant potentiellement au col de se former ou de se remodeler plus récemment, sous l’effet de ces forces et de la faible gravité de l’objet.
Perspectives sur les astéroïdes et la mission Lucy
Ces observations de Donaldjohanson enrichissent la compréhension des astéroïdes binaires de contact et de leur évolution complexe. La capacité de Lucy à caractériser un objet aussi singulier préfigure les succès attendus de sa mission principale vers les astéroïdes Troyens. Ces corps célestes, considérés comme des reliques de la formation du système solaire, pourraient détenir des informations capitales sur l’histoire primitive de notre voisinage cosmique. L’étude de Donaldjohanson, bien que n’étant qu’un « essai », démontre la robustesse des instruments de Lucy et ouvre la voie à de futures découvertes substantielles.
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