in

À quel objet doit-on la pluie des Géminides qui illuminent le ciel de décembre ?

Crédits : FelixMittermeierpixabay

Les amoureux du ciel nocturne pourront bientôt apprécier la pluie des Géminides, avec un taux horaire de 60 à 75 météores prévu entre le 13 et le 14 décembre. Mais à quel objet doit-on ce beau spectacle ?

Moins célèbres que les Perséides visibles en été, les Géminides restent l’une des pluies d’étoiles filantes les plus attendues de l’année. Son pic d’activité se déroule généralement dans la nuit du 13 au 14 décembre, lorsque les Gémeaux sont au plus hauts dans le ciel. Le taux horaire moyen culmine alors entre 60 et 75 étoiles filantes visibles. Il se peut d’ailleurs qu’il y en ait davantage. En 2017, jusqu’à 150 météores pouvaient en effet être observés en une heure. D’où nous vient cette pluie d’étoiles filantes ?

Pas une comète, mais un astéroïde

Nous devons la plupart de ces événements à des comètes. Les Perséides sont le fruit de la comète 109P/Swift-Tuttle, tandis que les Lyrides sont les restes de la comète Thatcher, par exemple.

Lorsque la glace d’une comète se vaporise au soleil, des grains de poussière appelés météoroïdes se retrouvent perdus le long de son orbite. Lorsque la Terre pénètre dans ce long flux de poussière, ces particules frappent alors notre atmosphère. Les météoroïdes, pas plus gros qu’un grain de sable, se déplacent alors si vite qu’ils excitent les électrons de leurs propres atomes, mais aussi de ceux retrouvés dans l’atmosphère. Au fur et à mesure que ces électrons perdent de l’énergie, ils émettent alors une traînée de lumière. Vous avez alors une étoile filante.

Toutefois, l’astre-parent des Géminides ne serait pas une comète, mais un simple astéroïde nommé Phaéton. Découvert en 1983, l’objet semble tourner autour du Soleil sur une trajectoire hautement elliptique le menant à l’intérieur de l’orbite de Mercure jusqu’à la ceinture d’astéroïdes.

géminides
Crédits : JPL-CALTECH / NASA

Un objet mystérieux

Comment se fait-il alors qu’un simple astéroïde puisse engendrer une telle pluie de météores ? “Cela reste un mystère“, admet David Jewitt, astronome à l’UCLA. Les astéroïdes, en effet, ne sont pas censés “perdre” de matière en cours de route comme les comètes à l’approche du Soleil. Du moins, c’est ce que l’on pensait. D’où l’interrogation des chercheurs.

Pendant un quart de siècle, personne n’a vu cet objet répandre des particules de poussière capables d’expliquer les nombreux météores qui composent le spectacle de décembre. Mais serait-il possible qu’en se rapprochant du Soleil, la surface de cet astéroïde soit soumise à de telles températures que des particules finissent par se retrouver projetées dans l’espace ? Les calculs semblaient indiquer que oui, mais encore fallait-il attendre un passage rapproche de l’objet près de notre étoile.

En 2009, puis de nouveau en 2012, des images prises par le satellite STEREO A de la NASA ont finalement permis de voir Phaethon s’éclairer près du soleil, ce qui suggérait que l’astéroïde projetait bel et bien des particules de poussière. En 2013, les chercheurs ont également remarqué la présence d’une courte traînée de poussière dans les données recueillies.

Dès lors, les chercheurs avaient attribué cette production de poussière à la chaleur extrême infligée par le Soleil. Phaéton développe également une si faible gravité que ces particules peuvent s’échapper facilement dans l’espace. En outre, sa rotation rapide (Phaethon tourne sur lui-même en trois heures et 36 minutes) provoque également un stress supplémentaire.

Des observations plus récentes faites en décembre 2017 ont ensuite permis de mieux appréhender la roche. Grâce à l’Observatoire d’Arecibo, désormais détruit, nous savons que Phaethon n’est pas parfaitement rond, ressemblant davantage à une toupie comme Bennu et Ryugu, deux astéroïdes récemment visités. Nous savons également qu’il présente un diamètre équatorial d’environ 6,25 kilomètres, mais aussi plusieurs cratères, dont un fait plus d’un kilomètre de diamètre.

géminides
Quelques images radar prises en décembre 2017. Crédits : Arecibo/NSF Nasa

Une mission future pour en savoir plus

Malgré tout, ces découvertes ne résolvent pas le mystère de la façon dont un astéroïde aussi modeste puisse produire une pluie de météores aussi fournie. Peut-être que l’avenir nous le dira.

En 2024, le Japon lancera en effet sa mission DESTINY + qui s’approchera de Phaethon quelques années plus tard. Ce projet, qui nous promet des images nettes, permettra aux chercheurs de mieux appréhender les caractéristiques géologiques de Phaethon. Cette sonde pourrait même d’ailleurs assister à un “lâché” de particules en temps réel.

DESTINY + recherchera également les cicatrices éventuelles pouvant témoigner d’un impact récent capable d’expliquer le flux de matériaux proposé par les Géminides. Il est également possible que l’astéroïde eût été jadis un objet plus grand qui, à un moment donné, s’est brisé en plusieurs morceaux en se rapprochant du Soleil.  D’ailleurs, deux autres astéroïdes plus petits que Phaethon suivent des chemins similaires autour de notre étoile. Aussi, ils pourraient être les restes du même corps-parent.

Enfin, il y a une autre question à laquelle cette mission japonaise pourrait répondre : les Géminides  nous viennent de Phaethon, d’accord, mais d’où vient Phaethon ?