Pourquoi est-il aussi difficile de prévoir la trajectoire d'un astéroïde?

Nous entendons parfois dans les médias qu'un astéroïde a frôlé la Terre ou qu'un autre la frôlera dans le futur. Immanquablement on peut également entendre/lire que la collision de l'astéroïde avec la Terre n'est pas certaine, il y a une incertitude.

Si l'orbite d'une planète ou d'une de ses satellites est assez simple à prévoir à l'avance, celle d'un astéroïde est beaucoup plus complexe.

Certes les lois de la gravitation sont bien connues, mais plusieurs phénomènes viennent les parasiter dans le cas des astéroïdes.

Tout d'abord, ce sont des corps à la structure complexe. Ils peuvent se fragmenter à l'approche du Soleil ou à l'issue d'une collision avec un de leurs semblables. Dès lors les trajectoires des fragments sont compliquées à déterminer.

Ensuite, la lumière du Soleil étant constituée de particules, les photons, lorsque ces dernières percutent un astéroïde, elles sont momentanément absorbées par l'astéroïde puis sont ré-émises (pour la plupart). Pour faire simple, le photon qui arrive sur l'astéroïde a une certaine quantité de mouvement, une vitesse si vous préférez. Il la transfère à l'astéroïde en lui donnant une petite pichenette dans la direction d'incidence du photon. Mais lorsqu'il est émis, par simple effet de recul il donne une pichenette à l'astéroïde dans une autre direction puisque cette réflexion est aléatoire.

L'astéroïde étant éclairé en permanence, les effets des photons s'accumulent et petit à petit perturbent la trajectoire de l'astéroïde. Cependant, entre l'instant où le photon a été absorbé et celui où il a été émis, l'astéroïde a tourné sur lui même, et ceci engendre pour les objets de quelques km de rayon maximum et quelques mètres minimum, des perturbations de trajectoire supplémentaires, les différentes parties de l'astéroïde n'interagissant au final pas de la même façon avec la lumière.

Enfin, la structure très irrégulière de certains astéroïdes implique une rotation de l'objet très chaotique et ceci rend encore plus complexe la modélisation de l'effet des photons évoqué ci-dessus, qui porte d'ailleurs un nom, l'effet YORP ou simplement effet Yarkovsky.