Grâce aux amateurs, les astronomes comptent les collisions sur Jupiter

L'impact de la comète Schoemaker-Levy en 1994 vu par le télescope spatial Hubble. Crédit : NASA / ESA.
Les observations montrent que 20 à 60 impacts majeurs d’astéroïdes et de comètes ont lieu tous les ans sur Jupiter. Un résultat rendu possible par la mobilisation permanente des astronomes amateurs qui photographient sans cesse la planète géante.

Au cours des dix dernières années, huit collisions entre Jupiter et des astéroïdes ont été détectées. Et toutes, sans exception, sont le fruit d’observations menées par des astronomes amateurs ! La dernière remonte au 7 août 2019. Et une autre, encore en cours d’analyse, a peut-être été perçue le 30 août. En multipliant ainsi les données sur les impacts qui surviennent sur la plus massive des planètes, les amateurs ont fourni aux professionnels de quoi établir, enfin, une première estimation du taux de chute d’objets sur la géante gazeuse. Car avant cette vague de découvertes, seulement deux événements de ce type avaient été observés depuis l’invention de la lunette astronomique (en 1609) : la célèbre collision de la comète Schoemaker-Levy en 1994 et une marque sombre vue par Cassini en 1690, vraisemblablement due à un impact.

Entre 20 et 60 collisions par an

Les découvertes récentes découlent du progrès des moyens d’observation utilisés par les amateurs. Les caméras vidéo sont de plus en plus rapides et sensibles et se sont démocratisées, au point que de nombreux observateurs s’en sont dotés.

Conscients du potentiel scientifique des amateurs, les astronomes de l’université de Bilbao, en Espagne, ont noué un lien étroit avec eux. Le réseau est mondial et c’est ce qui fait sa force. À tout instant, il est probable que, quelque part sur Terre, quelqu’un est en train de filmer Jupiter avec son télescope. Les impacts ont d’ailleurs été détectés depuis le monde entier : l’Australie, le Japon, l’Indonésie, les États-Unis et l’Europe.

L’astronome Ricardo Hueso participe activement à animer cette communauté et exploite les données collectées. C’est ainsi qu’il parvient à une première estimation : « Ces observations nous indiquent qu’il y a entre 20 et 60 collisions par an entre Jupiter et des objets de plus de 7 m. » Il existe encore une forte incertitude car il est difficile d’évaluer avec quelle efficacité ces impacts sont détectés. Déterminer ce taux d’impact est important car c’est en observant la densité de cratères — sur les satellites de Jupiter par exemple —, que les professionnels estiment l’âge des terrains à leur surface. Ces impacts restent difficiles à détecter car ils ne sont pas tous visibles depuis la Terre. « En effet, Jupiter n’est pas observable toute l’année et la moitié des impacts a lieu sur la face nocturne de la planète », souligne Ricardo Hueso.

Cette vue de Ganymède prise par la sonde Voyager 2 montre bien que la densité de cratères varie à la surface du satellite de Jupiter. © Nasa

Un logiciel pour traquer les impacts

Dans le but de mieux évaluer ce taux d’impact, l’université de Bilbao a développé pour la communauté amateur le logiciel DeTeCT en 2013. Il permet d’aller chercher systématiquement d’éventuels impacts dans les vidéos enregistrées. Ces résultats alimentent une base de données gérée par le Français Marc Delcroix, membre de la commission des planètes de la SAF. Il est important que les amateurs utilisent cet outil car c’est le seul moyen d’évaluer quel temps d’observation est nécessaire avant d’avoir la chance d’observer un impact. Les observations sans détection sont donc particulièrement utiles. La base de données de DeTeCT est actuellement alimentée par 96 observateurs. « En tout, nous avons cumulé près de 130 jours d’observation », souligne Marc Delcroix. Depuis la mise à disposition de DeTeCT, plusieurs flashes causés par des impacts ont été vus dans l’atmosphère de Jupiter, mais il s’agissait à chaque fois de découvertes fortuites, et non le résultat d’une étude systématique à l’aide de DeTeCT.

Un premier succès pour le projet DeTeCT

Ce n’est que le 7 août 2019 que le projet a enfin débouché sur une première détection. Cette nuit-là, le Texan Ethan Chappel a observé sans s’en rendre compte la collision entre Jupiter et un astéroïde. Ce n’est qu’a posteriori, en scannant ses vidéos avec le logiciel DeTeCT qu’il découvre qu’à 4h07 TU, un objet a percuté Jupiter. « J’étais très excité quand Ethan m’a contacté, raconte Marc Delcroix. C’est le premier impact sur Jupiter découvert à l’aide du logiciel DeTeCT. Ces détections sont très rares car ces flashes sont faibles et courts. Ils peuvent donc facilement être manqués quand on observe la planète pendant des heures. Par contre, lorsqu’un flash est détecté, la vidéo peut être analysée pour estimer l’énergie de l’impact, permettant au phénomène d’être visible à 700 000 millions de kilomètres de distance », précise l’astronome amateur français.

La détection de l’impact vu par Ethan Chappel. 

Vingt fois Hiroshima

À ce titre, l’impact détecté par Ethan Chappel est particulièrement intéressant. Ce flash est l’un des deux les plus lumineux observés jusqu’à présent. En tout, il a duré une seconde et demie. L’énergie de la collision a été estimée à 240 kilotonnes de TNT, soit environ la moitié de l’impact céleste survenu en 2013 à Tcheliabinsk en Russie, ou encore 20 fois l’énergie de la bombe d’Hiroshima. « On estime que l’impact a été causé par un objet de 10 à 16 m, selon qu’il est constitué de métaux, de roches ou de glace », précise Ricardo Hueso. Une analyse réalisée par des chercheurs du Florida Institute of Technology évalue la masse de l’objet à 450 tonnes. Il se serait désintégré à 80 km au-dessus des nuages de Jupiter. L’évolution de la luminosité du flash suggère qu’il était plutôt constitué de roches et de métaux. Il s’agissait donc d’un petit astéroïde et non d’une comète.

Un nouvel impact le 30 août à confirmer

Suite à cette belle réussite, le nombre de contributions au projet DeTeCT a augmenté, et permettra d’affiner les estimations d’impact sur Jupiter. « Il y aura toujours une incertitude liée au fait que l’on ne connaît pas la qualité des observations. Si l’image est trop floue, l’impact peut ne pas être détecté », tempère Ricardo Hueso. L’augmentation des découvertes est due aussi à la vigilance accrue des observateurs. D’ailleurs, depuis cet épisode, un amateur néerlandais a observé un nouveau flash le 30 août 2019 avec un télescope C14 (355 mm de diamètre). Il s’agissait cette fois-ci d’une simple observation visuelle survenue au crépuscule, alors que l’observateur était en train de mettre en route son télescope.

Si vous ou un observateur de votre entourage avez pris des images ce soir-là, il est encore temps de les analyser avec DeTeCT. L’impact a eu lieu vers 18h15 TU et une vidéo permettrait de confirmer le témoignage visuel.

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