L'astéroïde carboné de Bénou fracturé par des chocs thermiques

Les astéroïdes les plus communs dans le système solaire sont ceux similaires aux chondrites carbonées. Ces petits corps présentent un caractère « primitif » car non différencié. Ce sont les objets idéaux pour mieux contraindre les conditions physico-chimiques et dynamiques du système solaire en formation. Il est donc fondamental de caractériser finement les processus contrôlant leur dynamique de surface pour pouvoir séparer ce qui dépend de leurs propriétés primitives ou de leur évolution à l’échelle de milliards d’années. Cependant, peu d’échantillons sont connus à la surface de la Terre car les météorites venant de ces astéroïdes sont très facilement désintégrées durant la rentrée atmosphérique.

La mission OSIRIS-REx a étudié l’astéroïde (101955) Bénou pendant deux ans et demi (et ramènera ses échantillons sur Terre en 2023). Cette mission a permis d’acquérir des milliers d’images de la surface des roches de Bénou, à très haute résolution. Plus de 1500 fractures sur les blocs rocheux à la surface de Bénou ont été analysées et combinées à une modélisation thermo-mécanique. L’étude montre que la plupart des fractures présentes sur les blocs rocheux sont orientées préférentiellement dans une direction Nord-Sud et sont plus nombreuses à l’équateur qu’aux pôles. Cela signifie que ces fractures ont été créées par un processus appelé fatigue thermique, dû aux chocs de température entre le jour (très chaud : ≈ 80 C) et la nuit (très froide : ≈ - 80 C) qui mènent à la formation de fractures macroscopiques. Ce processus est rapide et peut créer des fractures de taille métrique en un temps beaucoup plus court (< 100000 ans) que la durée de vie de ces astéroïdes, c’est-à-dire beaucoup plus rapidement que ce qui était considéré jusqu’ici. Ce processus fait perdre progressivement les propriétés thermomécaniques primordiales des roches de Bénou, à mesure que le nombre de chocs thermique augmente. De plus, les blocs mécaniquement endommagés et fracturés sont plus facilement délités, diminuant la taille moyenne des blocs présents à la surface de l’astéroïde. Ce processus influence donc la dynamique et la vitesse de renouvellement des surfaces de ces astéroïdes. En outre, la fracturation thermique contrôle possiblement les phénomènes d’éjection de masse qui ont été observés sur Bénou, contribuant à l’érosion globale de ce type d’astéroïdes et à la population des météroides carbonées, dont une partie atteint la Terre.