99942 Apophis shapeL'astéroïde géocroiseur Apophis fascine car il effectue régulièrement des passages proches de la Terre. En mars 2021 déjà, il est passé à 16,8 millions de km de notre planète et, en avril 2029, il la frôlera à seulement 31 000 km, soit douze fois plus proche que la Lune ! Sa trajectoire est donc surveillée de près depuis sa découverte en 2004.
(Illustration à gauche : © Astronomical Institute of the Charles University: Josef Ďurech, Vojtěch Sidorin CC BY 4.0)

Pour la première fois, deux occultations stellaires par Apophis ont été observées pendant le mois de mars 2021, aux Etats-Unis. Ce succès est le résultat d’une collaboration entre : Paolo Tanga, astronome au laboratoire Lagrange (Observatoire de la Côte d’Azur/UCA/CNRS) ; Kleomenis Tsiganis (Université de Thessalonique, Grèce) ; Federica Spoto (Minor Planet Center, USA), Josselin Desmars, post-doctorant (IMCCE- IPSA-Observatoire de Paris) ; Damya Souami, post-doctorante, et Bruno Sicardy, professeur, du LESIA (Observatoire de Paris-PSL-CNRS-Université de Paris-Sorbonne Université) ; Bruno Morgado (Observatorio Nacional, Brésil) ; Felipe Braga-Ribas, professeur, (Federal University of technology, Brésil) ; et plusieurs équipes américaines d’astronomes professionnels et amateurs.

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 Cartes de prédiction des occultations par Apophis le 7 mars 2021 (gauche) et le 22 mars 2021 (droite). Les points bleus sur la trajectoire sont espacés toutes les minutes et la zone grisée représente la partie de la Terre dans la nuit.

Les occultations stellaires sont de très courts évènements produits quand un astéroïde se place entre notre point d’observation et une étoile, nous empêchant de recevoir sa lumière pendant un temps très court. Elles permettent non seulement de déterminer la taille et la forme des petits corps du système solaire avec une précision sub-kilométrique, mais également d’en donner leurs positions avec une très grande précision. Les prédictions requièrent cependant une bonne connaissance du mouvement du corps et de la position de l’étoile, ainsi qu’un réseau dense de télescopes le long du chemin de l’occultation. Pour un objet comme Apophis (environ 380 m de diamètre seulement), une telle détection revient à mesurer la taille d'une pièce d'un Euro à une distance de 1000 km ! Impensable sans la précision du catalogue Gaia et l’expertise de l’équipe internationale qui a préparé les observations. De plus, début mars, des mesures radar ont contribué à améliorer encore la précision de l'orbite. Enfin, la participation d’astronomes amateurs équipés de télescopes mobiles a été une fois de plus décisive dans le succès de ces observations.

Les premières occultations d’étoiles par Apophis, d’une durée de moins de 0.1 seconde, ont été enregistrées par de petits télescopes les 7 et 22 mars, améliorant la connaissance de l’orbite de l’astéroïde et permettant d’autres détections les 4 et 10 avril. Apophis devient ainsi le premier objet de quelques centaines de mètres à être observé par occultation stellaire. Les positions déduites sont complémentaires et équivalentes en précision aux observations radar, avec l’avantage d’être beaucoup moins coûteuses.

Au-delà d’exclure tout risque d’impact pour les 100 prochaines années, ces observations nous ont également permis de mesurer des accélérations très faibles du mouvement d’Apophis dues à l’effet Yarkovsky. Ce très petite accélération produite par l’émission thermique de l’astéroïde, joue un rôle prépondérant sur la dynamique de l’objet et donc sur sa trajectoire et ses futurs passages proches avec la Terre. Les retombées scientifiques sont donc inédites.

La réussite de ces occultations annonce une ère nouvelle dans l’étude des astéroïdes géocroiseurs. Après les occultations stellaires par le géocroiseur Phaéton (environ 6 km de diamètre) observées avec succès en 2019 et les occultations par Apophis de mars 2021, nous pouvons maintenant envisager des occultations par d’autres astéroïdes tel que le géocroiseur Didymos, cible des missions DART (NASA) et Hera (ESA).

Pour plus d’information

Sur le site de l'Observatoire de Paris.

En anglais :

https://www.cosmos.esa.int/web/gaia/iow_20210329

https://asteroid-obs.oca.eu/foswiki/bin/view/Main/OccultationAstrometry

Contacts

  • Paolo Tanga -
  • Josselin Josselin Desmars -
  • Damya Souami -
  • Bruno Sicardy -
  • Kleomenis Tsiganis -