L’impact d’un astéroïde géant a déplacé l’axe de la plus grande lune du système solaire, selon une étude

Il y a environ 4 milliards d’années, un astéroïde a heurté Ganymède, une lune de Jupiter. Un chercheur de l’Université de Kobe a découvert que l’axe de la plus grande lune du système solaire s’était déplacé à la suite de l’impact, ce qui a confirmé que l’astéroïde était environ 20 fois plus gros que celui qui a mis fin à l’ère des dinosaures sur Terre et a provoqué l’un des plus gros impacts avec des traces claires dans le système solaire.

Ganymède est la plus grande lune du système solaire, plus grande même que la planète Mercure, et elle est également intéressante pour les océans d’eau liquide sous sa surface glacée. Comme la lune de la Terre, elle est verrouillée par les marées, ce qui signifie qu’elle montre toujours la même face de la planète autour de laquelle elle orbite et possède donc également une face cachée. Sur de grandes parties de sa surface, la lune est couverte de sillons qui forment des cercles concentriques autour d’un point précis, ce qui a conduit les chercheurs dans les années 1980 à conclure qu’ils étaient le résultat d’un événement d’impact majeur.

« Les lunes de Jupiter Io, Europe, Ganymède et Callisto ont toutes des caractéristiques individuelles intéressantes, mais celle qui a retenu mon attention est ces sillons sur Ganymède », explique Hirata Naoyuki, planétologue à l’université de Kobe. « Nous savons que cette particularité a été créée par l’impact d’un astéroïde il y a environ 4 milliards d’années, mais nous n’étions pas sûrs de l’ampleur de cet impact et de son effet sur la lune. »

Les données sur cet objet lointain sont rares, ce qui rend les recherches très difficiles. Hirata a donc été le premier à comprendre que l’impact présumé se situait presque précisément sur le méridien le plus éloigné de Jupiter. En s’appuyant sur des similitudes avec un événement d’impact sur Pluton qui a provoqué un déplacement de l’axe de rotation de la planète naine, et sur ce que nous avons appris grâce à la sonde spatiale New Horizons, cela implique que Ganymède a également subi une telle réorientation. Hirata est un spécialiste de la simulation d’événements d’impact sur les lunes et les astéroïdes, ce qui lui a permis de calculer quel type d’impact aurait pu provoquer cette réorientation.

Dans le journal Rapports scientifiquesle chercheur de l’Université de Kobe a publié aujourd’hui que l’astéroïde avait probablement un diamètre d’environ 300 kilomètres, soit environ 20 fois plus grand que celui qui a frappé la Terre il y a 65 millions d’années et a mis fin à l’ère des dinosaures, et a créé un cratère transitoire d’un diamètre compris entre 1 400 et 1 600 kilomètres. (Les cratères transitoires, largement utilisés dans les simulations en laboratoire et informatiques, sont les cavités produites directement après le creusement du cratère et avant que la matière ne se dépose à l’intérieur et autour du cratère.)

Selon ses simulations, seul un impact de cette ampleur rendrait probable un changement dans la distribution de la masse qui pourrait entraîner un déplacement de l’axe de rotation de la Lune vers sa position actuelle. Ce résultat est valable quel que soit l’endroit de la surface où l’impact a eu lieu.

« Je souhaite comprendre l’origine et l’évolution de Ganymède et des autres lunes de Jupiter. L’impact géant a dû avoir un impact significatif sur l’évolution précoce de Ganymède, mais les effets thermiques et structurels de l’impact sur l’intérieur de Ganymède n’ont pas encore été étudiés. Je pense que d’autres recherches portant sur l’évolution interne des lunes de glace pourraient être menées prochainement », explique Hirata.

Intéressante en raison de ses océans souterrains, Ganymède est la destination finale de la sonde spatiale JUICE de l’ESA. Si tout se passe bien, le vaisseau spatial entrera en orbite autour de la Lune en 2034 et effectuera des observations pendant six mois, renvoyant une multitude de données qui aideront à répondre aux questions d’Hirata.