(99942) Apophis

Trajectoires de (99942) Apophis et de la Terre ; estimation au 13 avril 2029.

Caractéristiques orbitales

Époque 21 janvier 2022 (JJ 2459600,5)

Établi sur 7 300 observ. couvrant 17,2 ans (U = 0)

Demi-grand axe (a)	137 960 786 km (0,922 7 ua)
Périhélie (q)	135 236 475 km (0,746 1 ua)
Aphélie (Q)	164 408 059 km (1,099 3 ua)
Excentricité (e)	0,191 38
Période de révolution (Prév)	323,73 j (0,886 a)
Inclinaison (i)	3,338 9°
Longitude du nœud ascendant (Ω)	203,96°
Argument du périhélie (ω)	126,60°
Anomalie moyenne (M0)	195,65°
Catégorie	Aten

Caractéristiques physiques

Dimensions	325 ± 15 m[1] - [2] - [3]
Masse (m)	4~5 × 1010 kg[4]
Masse volumique (ρ)	~2 600 kg/m3[4]
Gravité équatoriale à la surface (g)	0,001 1 m/s2
Période de rotation (Prot)	1,26 j (30,4 h)
Classification spectrale	Sq[5]
Magnitude absolue (H)	19,2
Albédo (A)	0,23

Découverte

Date	19 juin 2004
Découvert par	Tucker, Tholen, Bernardi
Lieu	Kitt Peak
Nommé d'après	Apophis (divinité égyptienne)
Désignation	2004 MN4

(99942) Apophis (désignation provisoire 2004 MN₄) est un astéroïde géocroiseur, de type Sq^{[alpha 1]}, qui fut découvert le 19 juin 2004. Mesurant environ 325 mètres de diamètre^[1] et d'une masse d'environ 40 à 50 millions de tonnes, il suit une orbite proche de celle de la Terre qu'il croise deux fois à chacune de ses révolutions.

Les premières observations de l'astéroïde tendaient à donner une probabilité non négligeable d'une collision avec la Terre le vendredi 13 avril 2029. L'astéroïde avait alors été classé au niveau 4 sur l'échelle de Turin, ce qui fut un cas unique. Cependant, de nouvelles observations ont précisé davantage sa trajectoire et ont écarté la possibilité d'une collision avec la Terre ou la Lune pour 2029. En effet, l'astéroïde doit alors passer à environ 31 600 km de notre planète^[6].

Fin juin 2006, la NASA a évalué la probabilité de collision entre cet astéroïde et la Terre au cours des cent années suivantes à approximativement 1/45 000, la date de collision la moins improbable se situant en 2036, également aux alentours du 13 avril^[4].

En octobre 2009, la NASA a publié un communiqué^[7] dans lequel elle affirme que, après avoir affiné ses calculs, elle n'évalue plus cette probabilité qu'à environ 1/250 000.

Le 10 janvier 2013, après le passage d'Apophis près de la Terre le 9 janvier, les scientifiques de la NASA ont évalué, d'après des observations au radar, que l'astéroïde n'entrera pas en collision avec la Terre en 2036^[2],[8].

L'astéroïde est désormais classé au niveau 0 sur l'échelle de Turin^[4].

Observations

(99942) Apophis a été découvert le 19 juin 2004 par Roy Tucker, David Tholen et Fabrizio Bernardi de l'UHAS (University of Hawaii Asteroid Survey), depuis l'Observatoire de Kitt Peak en Arizona et il a été observé durant deux nuits. Le 18 décembre 2004, l'objet a de nouveau été étudié depuis l'Australie par Gordon Garrad du Siding Spring Survey. D'autres observations les jours suivants à travers le monde ont permis au Centre des planètes mineures de confirmer la relation existant entre cet astéroïde et celui découvert en juin. Le système automatique Sentry de calcul de la NASA a ainsi pu calculer la trajectoire prévisible de l'astéroïde et en déduire la possibilité d'un impact le vendredi 13 avril 2029. Cependant, grâce à de nouvelles observations, il semble aujourd'hui qu'Apophis ne passera qu'à 32 000 km environ de la Terre à cette même date^[2], soit un peu moins que l'altitude des satellites géostationnaires. D'autres risques de collisions sont prévus pour 2068, 2085 ou 2088, mais leur probabilité est infime.

Début 2013, Apophis s'est rapproché de la Terre, la distance minimale entre les deux astres étant atteinte dans la nuit du 9 au 10 janvier avec 14,5 millions de kilomètres, soit un peu moins du dixième de la distance entre la Terre et le Soleil^[3] ou encore une quarantaine de fois la distance Terre-Lune. À cette occasion, de nouvelles mesures ont été effectuées, ce qui a permis de corriger son diamètre qui gagne 20 % de sa valeur d'origine, sa masse ou son volume qui a gagné 75 % et un albédo qui se révèle moindre de 0,1 point^[3].

Les autorités chinoises ont annoncé qu'elles espéraient explorer cet astre avec la sonde Chang'e 2 après sa visite de (4179) Toutatis et (12711) Tukmit^[9].

Caractéristiques

Déplacement par rapport aux étoiles de (99942) Apophis.

Jusqu'à début janvier 2013, il était estimé que l'astéroïde avait un diamètre de 270 ± 60 mètres^{[10],[1],[4],[11],[12]} (230 à 350 m d'après les estimations initiales^[10]), même si des estimations plus importantes étaient déjà mentionnées (320 m, par exemple^[13]). Sa densité était estimée à 2,7 (valeur nominale ; intervalle 2,3~3,1)^[10], et sa masse était alors estimée autour de 21^[14]~28^[10] millions de tonnes, avec néanmoins un intervalle de confiance s'étalant entre 10 et 70 millions de tonnes^[10]. Son albédo était estimé autour de 0,33^[10],[1],[3] (0,30~0,35^[10]).

Cependant, à l'occasion de son passage à proximité de la Terre en janvier 2013, un nouveau calcul du diamètre de l'astéroïde aboutit à la valeur plus précise de 325 ± 15 mètres^[1],[3],[2], soit 20 % de plus que précédemment (mais restant néanmoins dans les barres d'erreur de l'ancienne estimation). La masse se voit donc également réévaluée et majorée de 75 %^[1],[3],[2], pour une valeur atteignant entre 40^[4] et 50 millions de tonnes (4 et 5 × 10¹⁰ kg), valeur à prendre néanmoins avec précaution étant donné qu'elle n'est connue qu'à un facteur 3 près environ^[4]. Son albédo se voit réévalué à 0,23 soit 0,1 point de moins que jusqu'alors^[1],[3].

Le spectre de réflectance infrarouge d'Apophis indique que sa surface est constituée à 53,4 ± 6 pds % d'olivine et à 35,6 ± 2 pds % de pyroxène. Les météorites qui s'en approchent le plus sont les chondrites ordinaires de type LL^[15].

Trajectoire

Apophis suit une orbite proche de celle de la Terre, qu'il croise deux fois à chacune de ses révolutions de 323 jours. Lors de ses passages à proximité de la Terre, sa vitesse relative est d'environ 5 km/s soit 18 000 km/h.

L'astéroïde est ainsi passé dans la nuit du 9 au 10 janvier 2013 à 14,4 millions de kilomètres de la Terre^[16],[3], une distance quarante fois plus importante que celle qui nous sépare de la Lune et qui ne cause absolument aucun danger.

En octobre 2020, les chercheurs de l'université d'Hawaï ont révélé qu'Apophis déviait de son orbite de 170 mètres par an sous l'effet Yarkovsky, selon lequel un corps céleste reçoit une faible impulsion en raison du rayonnement thermique de la surface qui se réchauffe pendant la journée et se refroidit la nuit, rendant possible une collision avec la Terre.

Risques d'impact

Risques estimés pour 2029

Trajectoire d'Apophis en 2029 par rapport à la Terre et à la Lune ; la barre blanche figure l'incertitude de position au plus près de la Terre.

En 2004, la précision des calculs indiquait qu'il se situerait en 2029 au plus près de la Terre au quart de la distance Terre-Lune. Il était classé à quatre sur l'échelle de Turin et avait une chance sur 37 de percuter la Terre en 2029. Des observations et des calculs ultérieurs ont permis d'affiner la prévision et aujourd'hui le risque d'impact est écarté, à condition toutefois que MN4 ne se disloque pas d'ici là.

Dans l’hypothèse la plus défavorable, le risque d'impact aurait été de 1 au maximum sur l'échelle de Turin, avec les conséquences locales décrites ci-dessous.

Risques estimés pour 2036

La NASA estimait dans un article régulièrement mis à jour « que de nouvelles mesures possibles en 2013 (voire dès 2011) confirmeraient sûrement qu'en 2036 Apophis passerait à plus de 49 millions de km (0,32 AU) de la Terre le dimanche 13 avril »^[11]. Le 10 janvier 2013, après le passage d'Apophis près de la Terre le 9 janvier, les scientifiques de la NASA ont évalué, d'après des observations au radar, que l'astéroïde n'entrera pas en collision avec la Terre en 2036^[2],[8].

Mais si, le 13 avril 2029, il passe dans une zone de l'espace large de 600 m, baptisée le trou de la serrure, il risque de percuter la Terre à son passage suivant le 13 avril 2036^[4].

Un risque limité de collision était envisagé pour le 13 avril 2036. Selon les experts du programme NEO du JPL, il était de une chance sur 233 000, soit le risque d'impact de 0 sur l'échelle de Turin, autrement dit, quasiment nul.

Ces données ont été affinées dans les années suivantes, car elles étaient toujours incertaines du fait que l'orbite d'Apophis, comme celle de tous les autres corps, est sensible aux conditions initiales en vertu des « lois du chaos » et est affectée par les perturbations gravitationnelles engendrées par les autres corps du Système solaire et les effets thermiques.

Effets d'un hypothétique impact avec la Terre

Zone possible d'impact en 2036 telle que simulée avant que la NASA n'exclue toute possibilité d'impact.

Avant que la NASA n'exclue en 2013 toute possibilité de collision avec la Terre, de nombreuses simulations avaient été faites sur les effets d'un hypothétique impact.

S'il avait suivi une trajectoire de collision avec la Terre, sa vitesse au moment de l'impact serait d'environ 12,62 km/s^[4]. Connaissant ses paramètres physiques, les astronomes estiment qu'une collision avec la Terre dégagerait une énergie pouvant atteindre l'équivalent de 750 mégatonnes^[4] (750 millions de tonnes) de TNT, soit 13 fois plus que la Tsar Bomba, la bombe nucléaire la plus puissante testée.

S'il tombait au large de la Californie, par exemple, les simulations présentées sur le site de la Planetary Society^[18] indiquent que le tsunami formerait une vague de 170 m de hauteur qui déferlerait à 100 km/h sur les mégapoles, la vague engloutissant les habitations.

S'il percutait le sol sans se désagréger, dans le pire des cas (impact d'une sidérite sur une mégalopole) il provoquerait des dégâts importants dans un rayon qui pourrait dépasser plusieurs centaines de kilomètres et tuer plusieurs millions d'habitants. En raison de la poussière libérée dans l'atmosphère, il pourrait en résulter un hiver d'impact (du moins dans l'hémisphère touché) qui pourrait durer plusieurs mois.

Toutefois, tous ces scénarios catastrophes et notamment leur amplitude ne reposent que sur des spéculations concernant le lieu d'un éventuel crash, et des calculs sur la force de l'impact au vu des données concernant la nature de l’astéroïde.

Il est important de souligner que la surface de la Terre est constituée à 70 % de mers. Un impact maritime pourrait provoquer d'importants dommages (tsunami, etc.), sans pour autant avoir des conséquences majeures sur les populations humaines.

En tout état de cause, l'astéroïde mesurant moins d'un kilomètre de diamètre, son impact n'aurait eu que des conséquences « régionales »^[19]. Pour rappel, le cratère d'impact de Chicxulub au Mexique, présumé responsable au moins en partie de l'extinction massive Crétacé-Tertiaire, a été provoqué par la collision d'un astéroïde dont le diamètre était environ 30 fois plus grand (>10 kilomètres de diamètre).

Dans la culture

Peter Williams, l'acteur interprétant Apophis dans Stargate SG-1, au Toulouse Game Show en 2010.

Le nom donné à l'astéroïde fait référence au dieu du chaos dans la mythologie égyptienne, mais surtout à l'antagoniste majeur du même nom de la série télévisée Stargate SG-1 dont les découvreurs sont fans^[20].

Le jeu vidéo Rage d'id Software se déroule en 2135 dans un monde dévasté par l'impact d'Apophis avec la Terre en 2029^[21].

La chute d'Apophis sur Terre, à la suite de plusieurs tentatives d'interception restées vaines, est le moment charnière (et le vrai point de départ) du livre L'Anomalie du Centaure de C. P. Rigel^[22].

Notes et références

Voir aussi