Le système solaire

  Les comètes











 

Elles ont longtemps été des visiteuses inquiétantes. Porteuses de mauvais présages. Mais les comètes n’effrayent plus les populations depuis belle lurette. Ces "vagabondes chevelues" - Halley, Hale-Bopp & consœurs - sont constituées d’un cœur de glace qui recèle les matériaux les plus primitifs. De vrais témoins de la formation du Système solaire. Les sondes Giotto, Véga, Stardust, Deep Impact et Rosetta les ont prises en chasse.

Petits corps primordiaux
À côté des astéroïdes, le Système solaire renferme de petits corps plus primitifs encore. Ce sont les comètes. Lors de leur approche du Soleil, leur cœur de glace s’échauffe, se vaporise en surface, et libère ainsi une immense atmosphère. Elle s’étend comme une longue chevelure dans le ciel. Ces astres vagabonds décrivent des trajectoires allongées et inclinées par rapport aux orbites classiques de planètes. En conséquence, elles passent la majorité de leur temps à évoluer dans la pénombre à grande distance de notre étoile. Puis, régulièrement, elles reviennent dans le Système solaire interne et y déploient leurs atours. Le noyau est un assemblage lâche de glace d’eau avec des traces de méthane, d’oxyde de carbone et de molécules organiques. La longue queue de gaz et de poussière s’étire parfois sur des millions de kilomètres. À l’origine du Système solaire, de nombreux corps de glace similaires se sont abattus sur les embryons de planètes en gestation. Si bien que ces cataclysmes anciens pourraient être la source de 2/3 de l’eau des océans sur Terre. En outre, de telles collisions continuent de se produire de nos jours, mais à un rythme bien plus faible…

De Halley à la traque automatique
Les comètes portent le nom de leur découvreur. Ainsi la célèbre Halley a été baptisée en l’honneur de Sir Edmund Halley (1656 – 1742). En 1705, il avait calculé son orbite et sa période de 76 ans. Elle est réapparue en 1910 puis en 1986. Les dernières comètes brillantes à s’être approchées sont Hyakutake en 1996, Hale-Bopp en 1997 et Ikeya-Zhang en 2002. Auparavant, en 1994, Shoemaker-Levy 9 avait plongé dans l’atmosphère de Jupiter. Depuis, les télescopes automatisés, Linear ou Neat, aux États-Unis, ainsi que l’observatoire spatial européen Soho débusquent les nouvelles venues par dizaines ou centaines.

Rosetta : une mission de haut-vol, étendard européen
"Les comètes passent l’essentiel de leur temps à hiberner dans les confins obscurs du Système solaire", indique Thérèse Encrenaz. "Elles ont peu évolué et constituent les premiers témoins de nos origines. Elles sont précieuses pour comprendre à partir de quels matériaux se sont forgés le Soleil et son cortège de planètes." Du coup, de nombreuses missions spatiales tentent de scruter ces objets de près. L’Européenne Giotto et les Soviétiques Véga 1 et 2 se sont approchées du noyau de Halley en 1986. L’Américaine Stardust a rencontré Wild 2 le 2 janvier 2004. Elle en rapportera des échantillons sur Terre le 15 janvier 2006. Sa consœur Deep Impact a largué un projectile de 370 kilos sur le noyau de Tempel 1 le 4 juillet 2005. En retour, 10 000 tonnes de poussières, glace d'eau et acide cyanhydrique ont été expulsés du noyau de 7,6 x 4,9 kilomètres. Enfin, la plus ambitieuse de ces sondes est en route depuis le 2 mars 2004. Elle est européenne, se nomme Rosetta, et a rendez-vous avec la comète Churyumov-Gerasimenko en 2014-2015. Là, grande première, l’engin se placera autour du noyau de l’astre. Puis, il larguera un module scientifique à sa surface… Et des grappins s’ancreront dans le sol. Bel exploit.

Nuage de Oort et ceinture de Kuiper
Les calculs du Hollandais Jan Oort (1900-1992) l’ont montré en 1950. Ils ont été confirmés par Brian Marsden d’Harvard, à Cambridge, Massachusetts. Après la formation du Système solaire, les restes de matériau primordial se sont retrouvés expulsés à grande distance par effet de fronde gravitationnelle de la planète géante Jupiter. Du coup, les petits corps de glace primitifs se sont mis à errer sur des orbites allongées et inclinées jusqu’à des distances de 6000 voire 15000 milliards de kilomètres de notre étoile. Autrement dit, une bonne année-lumière. Ces cœurs congelés ont ainsi constitué le "nuage de Oort" vaste coquille sphérique qui contiendrait 1000 milliards d’objets. Lorsqu’une perturbation extérieure survient, telle que le passage rapproché d’une étoile voisine, les comètes en sont affectées. Et l’une d’elle se précipite vers le Système solaire interne. Elle apparaît alors comme une nouvelle comète brillante aux yeux des terriens.

On en a la preuve depuis peu, mais il existe un second réservoir naturel de comètes. L’Américano-Hollandais Gérard Kuiper l’avait prévu dès 1951. Les premiers objets concernés ont été observés en 1992. La formation du Système solaire s’est s’accompagnée de la constitution d’un anneau de petits corps glacés qui circulent au-delà de Neptune, entre 4,5 et 20 milliards de kilomètres du Soleil. C’est la "ceinture de Kuiper". Vestige de la naissance du Soleil, rempli de milliards d’objets qui font petit à petit irruption sur les images des télescopes. Témoins, pour ne citer que les plus gros : Quaoar débusqué en 2002 mesure 1300 kilomètres de diamètre (plus gros que Charon la lune de Pluton) ; Sedna mis au jour en 2004 se situe entre 1500 et 1800 kilomètres de dimension ; enfin, 2003UB313 alias Xena, dont la découverte a été annoncée le 29 juillet 2005 et qui possède une petite lune baptisée Gabrielle, ferait 2 700 kilomètres de tour de ceinture. C’est-à-dire davantage que Pluton. De là à imaginer qu’une dixième planète vient d’être identifiée, il y a un pas… à ne surtout pas franchir. "Attention aux conclusions hâtives", avertit Thérèse Encrenaz. "Xena, Sedna, Quaoar, Pluton et Charon, ainsi que Triton satellite de Neptune sont des chefs de files. Dans les prochaines années, d’autres astres plus gros que Pluton, et de plus en plus éloignés, seront découverts. Faudra-t-il les appeler planètes ? Non. Ils appartiennent à une population vestige des origines : les objets "transneptuniens" membres de la ceinture de Kuiper."



Pour en savoir plus :

De l'art de se poser sur une comète - vidéo - interview de Denis Moura, CNES

Qu'est-il arrivé à la comète 17P/ Holmes ? - Actualité INSU du 29 octobre 2007

Poussières du troisième type - Journal du CNRS - avril 2006

Six laboratoires CNRS vont analyser des échantillons de la mission Stardust
Communiqué de presse CNRS - 15 février 2006

Les comètes Hyakutake et Hale-Bopp : la mémoire de l’origine du système solaire
D. Bockelée-Morvan (obspm) et Jacques Crovisier (obspm) - Article paru dans Images de la physique 2000

La comète Temple-1 plus dense que prévue?
Communiqué de presse INSU - 12 octobre 2005

La sonde Deep Impact de la NASA
Actualités de l'INSU - 4 juillet 2005

La Ceinture de Kuiper, une région du système solaire, ne s'est pas formée là où elle se trouve
Communiqué de presse CNRS - 26 novembre 2003

De l'antigel dans la comète Hale-Bopp
Commnuniqué de presse INSU - 23 mars 2003