Dernière mise à jour 09 août 2025

L'astéroïde Bénou : Une pile de gravats en rotation

Structure de l'astéroïde Bénou révélée par OSIRIS-REx

La révélation d'une structure improbable

Découvert en 1999, l’astéroïde (101955) Bénou est un objet de type Apollo mesurant environ 492 m de diamètre. Sa densité moyenne de seulement 1,19 g/cm³ indique qu’il ne s’agit pas d’un bloc monolithique, mais d’un agrégat de roches, sable et poussières maintenus par la gravité et de faibles forces de cohésion.

L'astéroïde Bénou, cible de la mission OSIRIS-REx, a stupéfié les planétologues en révélant une structure unique : un agglomérat lâche de débris cosmiques maintenu par de faibles forces gravitationnelles. Contrairement aux astéroïdes monolithiques, Bénou appartient à la classe des "rubble piles" (littéralement "piles de gravats"), où les fragments sont si faiblement liés que sa densité moyenne \( (1,26 \pm 0,07 \, \text{g/cm}^3) \) est inférieure à celle du charbon.

Bénou éjecte des pierres dans l’espace : Le comportement surprenant d’un astéroïde en rotation

La rotation rapide de Bénou (une révolution complète en 4,3 heures) génère une force centrifuge équivalente à 0,0001 g à l'équateur, suffisante pour éjecter des particules. Ce phénomène explique les "événements de perte de masse" observés par OSIRIS-REx, où des fragments de 10 cm sont projetés dans l'espace. La théorie prévoit qu'un astéroïde de cette composition ne devrait pas survivre à une vitesse de rotation supérieure à 4,1 h/tour sans se disloquer.

Caractéristiques physiques de Bénou comparées aux modèles théoriques
Paramètre	Valeur observée	Prédiction théorique	Implications
Période de rotation	4,288 h ± 0,003	Limite critique : 4,1 h	Structure proche de la dislocation
Densité apparente	1,19 g/cm³	1,5-2 g/cm³ pour les chondrites carbonées	Porosité extrême (40-60%)
Albédo	0,044 ± 0,002	0,03-0,07 pour les astéroïdes de type B	Surface sombre riche en carbone

Source : Lauretta et al., 2019 - Icarus et Nature Astronomy (2019).

Mécanique interne et contraintes gravitationnelles

Dans une pile de gravats comme Bénou, l’équilibre interne résulte d’un compromis entre force gravitationnelle et forces centrifuges liées à la rotation. La contrainte gravitationnelle moyenne à la surface peut être estimée par \(\sigma_g \approx \rho g r\), où \(\rho\) est la densité moyenne, \(g\) l’accélération de surface, et \(r\) le rayon. Pour Bennu, \(g\) est de l’ordre de \(10^{-5}\) m/s², ce qui signifie que la pesanteur y est 100 000 fois plus faible que sur Terre.

Cette gravité minuscule implique que la cohésion résiduelle (forces de Van der Waals entre grains, éventuellement glace cimentante) joue un rôle significatif dans la stabilité. Une accélération de rotation au-delà de la limite de Roche interne provoquerait l’éjection de blocs, principalement dans la région équatoriale où la force centrifuge est maximale. Des modélisations numériques indiquent qu’une période inférieure à 2,2 heures rendrait Bénou mécaniquement instable.

L'héritage d'une collision catastrophique

Les analyses spectrales suggèrent que Bénou provient probablement d'un astéroïde parent de la famille de Polana, lui-même fragmenté lors d'une collision il y a 0,7 à 2 milliards d'années. Sa composition en phyllosilicates hydratés indique que ce corps parent mesurait au moins 100 km de diamètre et possédait de l'eau liquide en son sein pendant plusieurs millions d'années.

Le retour historique des échantillons sur Terre

Le 24 septembre 2023, la capsule d'échantillons d'OSIRIS-REx a atterri à 13h52 UTC dans le désert de l'Utah après un voyage interplanétaire de 7 ans. Ce retour représente le plus grand échantillon d'astéroïde jamais rapporté sur Terre (estimé entre 250g et 1kg), dépassant largement les 5,4g rapportés par Hayabusa2 depuis Ryugu.

Un processus de récupération minutieux

La capsule, protégée par un bouclier thermique capable de résister à une rentrée atmosphérique à 12 km/s, a été localisée par radar puis récupérée par une équipe spéciale de la NASA. Les procédures de contamination contrôlée ont été cruciales pour préserver la nature primitive des échantillons :

Transport en salle blanche mobile sur le site d'atterrissage
Introduction dans une enceinte à azote purgé au Johnson Space Center
Analyse préliminaire sous atmosphère contrôlée (N₂ à 99,999% de pureté)

Premières découvertes scientifiques

Particulièrement remarquable : la présence de globules carbonés similaires à ceux trouvés dans les météorites primitives, mais avec une structure préservée bien meilleure grâce à l'absence de contamination terrestre.

Caractéristiques inattendues des échantillons de Bénou (pré-analyses)
Paramètre	Observation	Signification
Texture	Matériau extrêmement friable	Confirmant la nature de "pile de gravats"
Composition	Abondance en carbone (5-10% en masse)	Potentiel pour la chimie prébiotique
Minéraux hydratés	Phyllosilicates détectés par spectrométrie IR	Histoire d'altération par l'eau

Source : NASA OSIRIS-REx Mission Updates et Science Magazine (2023).

Défis pour l'exploration spatiale

La nature friable de Bénou a transformé le prélèvement d'échantillons par OSIRIS-REx en opération périlleuse. Le 20 octobre 2020, le bras TAGSAM a pénétré 48,8 cm sous la surface - bien plus que les 5 cm prévus - révélant une résistance mécanique inférieure à 0,01 MPa (100 fois moins que le sable terrestre). Cette découverte remet en question les protocoles des futures missions vers les astéroïdes carbonés.