Vesta, l'astéroïde multicolore

L'énorme astéroïde Vesta est le deuxième plus grand objet céleste de la ceinture d'astéroïdes. Si grand, à vrai dire, que de nombreuses personnes le voient davantage comme une planète que comme une simple masse rocheuse. Ce n'est pas un hasard s'il est souvent perçu comme une planète. En raison de deux impacts énormes qui l'ont presque fait éclater, Vesta serait sensiblement sphérique. Mais ce n'est pas tout : les « entrailles » de l'astéroïde se distinguent de celles des autres : il est composé d'un noyau, d'un manteau et d'une croûte. Exactement comme la Terre, Mars et Vénus.

Si Jupiter ne s'était pas formée et que son immense force de gravité n'avait pas entraîné la ceinture d'astéroïdes dans un effritement permanent, Vesta aurait vraisemblablement pu se développer et devenir une planète à part entière. Mais Jupiter est arrivée, et Vesta s'est figée à une sorte de stade embryonnaire de « graine de planète ». Il s'agit d'un vestige des prémices du système solaire et d'une cible pour les scientifiques avides d'en apprendre davantage sur la formation de notre voisinage planétaire.

Jusqu'à récemment, nous ne savions pas grand-chose de Vesta, si ce n'est qu'il était grand, semblait avoir perdu un morceau de son pôle sud et avait fait don de fragments à notre bonne vieille planète Terre (environ un sixième des météorites tombées sur Terre sont des miettes de l'astéroïde).

Ce n'est qu'en 2011 que des images complètes de la protoplanète ont commencé à nous parvenir (même les meilleures images offertes par le télescope spatial Hubble n'étaient qu'une collection d'images pixellisées). C'est à ce moment-là que l'intrépide sonde spatiale Dawn, chargée d'explorer deux des mondes de la ceinture d'astéroïdes, s'est penchée sur Vesta. Dawn a passé plus d'un an à graviter autour de cette protoplanète de 525 kilomètres de large. La sonde a établi une carte de la surface de Vesta, a mesuré son champ de gravité et a capturé des images détaillées avant de partir à la conquête de sa prochaine destination.

Dès l'arrivée de la sonde spatiale sur Vesta, des photos ont été transmises à la Terre, lesquelles ont rendu les scientifiques perplexes. Tout au long de l'équateur de Vesta se trouvaient d'immenses creux de taille comparable à celle du Grand Canyon. On aurait dit que le corps rocheux avait été pris en étau entre deux mains, l'une sur son pôle nord, l'autre au sud, et avait été compressé entre les deux paumes. L'équipe en charge de Dawn apprendra plus tard qu'un impact puissant avait retenti sur Vesta, provoquant ainsi sa déformation. L'astéroïde en porte désormais les cicatrices le long de son équateur.

Cet impact, qui s'est produit il y a plus d'un milliard d'années, était la seconde et dernière collision cataclysmique sur le pôle sud de Vesta. La première, survenue il y a environ deux milliards d'années, a façonné le cratère Veneneia qui mesure près de 400 kilomètres de long. La seconde a effacé ce cratère abîmé en le recouvrant d'un deuxième cratère appelé Rheasilvia, d'une largeur de 500 kilomètres.

Une fois la poussière des collisions déposée, le pôle sud de Vesta, réduit en miettes, s'est transformé en gigantesque montagne. D'une largeur de 180 kilomètres et d'une hauteur de 25 kilomètres depuis la base du cratère, ce « sommet vestal » est colossal.

La manière dont Vesta a survécu à une telle violence demeure un mystère. Les cicatrices laissées par les impacts sont des fractures équatoriales de Vesta aux fragments tombés sous la forme de météorites sur Terre.

Des impacts plus petits et moins intrusifs ont donné naissance à des cicatrices sur une grande partie de la surface de Vesta, caractérisée par une incroyable diversité en termes de teintes et de textures. Les taches d'un noir charbon qui côtoient des zones d'un blanc éclatant ont intrigué les scientifiques : comment l'astéroïde a-t-il pu être peint de nuances aussi variées ? Comment cette texture sombre et mystérieuse s'est-elle retrouvée sur cet astéroïde aux couleurs claires ?

Il s'avère qu'elle aurait été laissée par d'autres astéroïdes, des astéroïdes sombres connus sous le nom de chondrites carbonées. Des scientifiques ont résolu cette énigme récemment en analysant les minéraux présents dans les « éclaboussures » foncées (une partie de ce travail consiste à générer des images comme celle ci-dessus, où chaque couleur correspond à différentes compositions chimiques). Ils y ont détecté de la serpentine, un minéral qui se forme uniquement sous certaines conditions. Les phénomènes tels que les éruptions volcaniques, la chaleur, la fusion et la solidification de Vesta au cours de sa formation auraient détruit la serpentine, contrairement à l'impact d'un astéroïde. L'équipe soupçonne également que la plupart des marques sombres sur Vesta aient été causées par l'astéroïde à l'origine du cratère Veneneia (cette analyse confirme une hypothèse antérieure mettant en cause des astéroïdes).

La surface de Vesta possède d'autres caractéristiques déconcertantes, dont de petites ravines sculptées par l'eau.

Au moment où les scientifiques s'employaient à résoudre ces derniers mystères, la sonde Dawn fonçait vers sa destination suivante, Cérès. Plus grand astéroïde de la ceinture principale, Cérès est une véritable planète naine, un corps glacé très différent de l'astéroïde Vesta, aride et poussiéreux. Suite à la mise en orbite de Dawn au printemps 2015 sur Cérès, la sonde a été la première à graviter autour de deux corps différents du système solaire, ainsi qu'à observer Cérès.

« Après plus de deux siècles d'étude au télescope, le plus grand corps céleste situé entre le Soleil et Pluton à ne pas avoir été visité par un engin spatial est sur le point d'être dévoilé », s'enthousiasmait à l'époque Marc Rayman, ingénieur en chef et directeur de mission au laboratoire de propulsion de la NASA.

La mission de Dawn a consisté à cartographier la surface de Cérès et à déceler des indices sur la formation de ce monde de glace, avant la fin de sa mission en 2016.

La sonde n'a pas fini sa course en un plongeon spectaculaire vers la surface de sa planète cible, contrairement à d'autres engins spatiaux envoyés par la Terre. Cérès est potentiellement une planète humide et riche en minéraux, en théorie susceptible d'abriter la vie. Contaminer Cérès avec des éléments terrestres aurait donc été irresponsable.

Lors de l'extinction des batteries de Dawn et lorsque plus aucun message ne parviendra à la Terre, la sonde restera en orbite autour de Cérès pour l'éternité.

« L'engin spatial survivra en tant que monument céleste silencieux, symbole de la curiosité, de la créativité, de l'ingéniosité et de la passion humaines pour l'aventure et la connaissance », a déclaré Marc Rayman. « Dawn sera en orbite autour de Cérès aussi longtemps que la Lune gravitera autour de la Terre et que la Terre gravitera autour du Soleil. »