Comète Ison C/2012 : entre promesse d’éclat et désillusion

Comète Ison vue par Hubble en 2013 — La NASA a publié le 18 octobre 2013 une nouvelle image de la comète, prise le 9 octobre par le télescope spatial Hubble. A cette date la comète était toujours intacte.
Source image : NASA Hubble Space Telescope (nouvelle fenêtre)

Résumé scientifique

L’article d’Astronoo retrace l’histoire de la comète C/2012 S1 (ISON), repérée le 21 septembre 2012 par deux astronomes amateurs russes et biélorusses. Issue du nuage d’Oort, cette comète dynamique filait vers un périhélie très serré, prévu le 28 novembre 2013, à seulement 1,16 million de kilomètres de la surface solaire. Les modèles annonçaient un noyau de 1 à 2 km et une brillance comparable à celle de la pleine Lune. Le scénario fut tout autre : le noyau s’est désintégré sous l’effet de la chaleur. Les observations de SOHO et STEREO ont néanmoins enrichi notre connaissance des noyaux cométaires.

La comète ISON méritait-elle vraiment son surnom de « comète du siècle » ?

Cet article est consacré à la comète C/2012 S1 (ISON), découverte le 21 septembre 2012 par deux astronomes amateurs, Artyom Novichonok et Vitali Nevski, depuis l’observatoire de l’International Scientific Optical Network, près de Kislovodsk. Très vite, les calculs orbitaux révèlent un objet venu du nuage d’Oort, effectuant son premier passage dans le Système solaire interne. Son périhélie, fixé au 28 novembre 2013, devait l’amener à seulement 1,16 million de kilomètres de la surface du Soleil, une approche extrêmement risquée mais aussi spectaculaire en puissance. Les astronomes espéraient alors une comète visible à l’œil nu, voire en plein jour, aussi brillante que la pleine Lune. L’attente fut immense, portée par le souvenir de Hale-Bopp et d’Ikeya-Seki. La réalité fut tout autre : broyée par la chaleur et les forces de marée solaires, ISON s’est désintégrée au moment de son passage au périhélie. Elle n’a jamais offert le grand spectacle annoncé. Pourtant, l’observation continue de son agonie par SOHO, STEREO et Hubble a fourni aux scientifiques des données précieuses sur la structure et la fragilité des noyaux cométaires.

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D'où viennent les comètes ?

Deux réservoirs aux confins du Système solaire

Les comètes proviennent principalement de deux réservoirs majeurs situés aux confins du Système solaire : la ceinture de Kuiper et le nuage d’Oort. Leur origine et leur évolution sont liées à la dynamique gravitationnelle du Système solaire primitif et à la distribution des glaces dans les régions froides.

La ceinture de Kuiper

La ceinture de Kuiper est une région en forme de disque située au-delà de l'orbite de Neptune, entre 30 et 50 unités astronomiques (UA) du Soleil. Elle contient des milliards de petits corps glacés.

Le nuage d’Oort

Le nuage d’Oort est une hypothétique sphère gravitationnelle qui entoure le Système solaire jusqu’à une distance d’environ 100 000 UA. Il serait constitué de plusieurs milliards de petits corps glacés.

Comète ISON : une découverte prometteuse

Une découverte signée par deux astronomes amateurs

Le 21 septembre 2012, deux astronomes amateurs, Artyom Novichonok (Russie) et Vitali Nevski (Biélorussie), découvrent un objet particulièrement brillant à l’aide du télescope de l’International Scientific Optical Network (ISON) situé près de Kislovodsk. Cette comète, cataloguée officiellement C/2012 S1 (ISON), suscite immédiatement l’intérêt de la communauté scientifique : sa trajectoire fortement elliptique laisse penser qu’il s’agit d’une comète dynamique nouvelle, issue du nuage d’Oort, se dirigeant pour la première fois vers le Soleil.

Caractéristiques orbitales et physiques de la comète ISON

Une orbite très excentrique

La comète ISON suit une orbite très excentrique (e ≈ 1), typique des comètes à longue période provenant du nuage d’Oort. Son passage au périhélie était prévu pour le 28 novembre 2013, à une distance d’environ 1,16 million de kilomètres de la surface solaire (soit 0,0124 UA). Elle devait alors frôler le Soleil à très grande vitesse (environ 377 km/s), tout en subissant un échauffement extrême susceptible de vaporiser une grande partie de ses glaces volatiles, libérant une chevelure potentiellement spectaculaire.

Un noyau de 1 à 2 kilomètres

D’un point de vue physique, les premières observations estimaient que le noyau de la comète mesurait entre 1 et 2 km de diamètre. Les composés volatils qu’elle libérait (eau, dioxyde de carbone, poussières) sous l’effet de l’insolation précoce semblaient particulièrement abondants, ce qui renforçait l’hypothèse d’un sursaut de luminosité spectaculaire à l’approche du Soleil.

La promesse d’un événement céleste exceptionnel

Une « comète du siècle »

Dès sa découverte, certains astronomes ont qualifié ISON de "comète du siècle". Les projections orbitales indiquaient qu’elle pourrait devenir aussi brillante, voire plus brillante que la pleine Lune, et même visible en plein jour, phénomène extrêmement rare. L’enthousiasme s’est répandu rapidement, nourri par les précédents historiques comme la comète Ikeya-Seki (1965) ou Hale-Bopp (1997).

Une occasion unique pour la science

Les espoirs étaient d’autant plus grands que sa visibilité devait s’étendre pendant plusieurs semaines à l’automne 2013, tant pour les observateurs de l’hémisphère nord que ceux de l’hémisphère sud. Pour les scientifiques, ISON offrait aussi une occasion unique d’étudier la composition primitive d’un objet du nuage d’Oort, peu altéré depuis la formation du Système solaire.

Déception et enseignements

Une désintégration au périhélie

Hélas, à l’approche du périhélie fin novembre 2013, la comète ISON a été désintégrée par la chaleur intense du Soleil. Les images capturées par les sondes SOHO et STEREO ont montré un effacement progressif de son noyau, laissant uniquement une traînée diffuse. L'événement a certes attiré l’attention mondiale, mais le spectacle visuel attendu depuis la Terre n’a jamais eu lieu.

Un banc d’essai pour les modèles cométaires

Malgré cette désintégration, la comète ISON a représenté une occasion précieuse pour tester les modèles thermiques et dynamiques des noyaux cométaires. Elle a également servi de banc d’essai pour les instruments d’observation solaires et les collaborations entre professionnels et amateurs à travers le globe.

Références

FAQ : Tout savoir sur la comète ISON

Qu'est-ce qu'une comète à longue période ?

Une comète à longue période est un corps glacé dont l’orbite très allongée autour du Soleil dépasse 200 ans, et qui provient généralement du nuage d’Oort. Comme C/2012 S1 (ISON), beaucoup effectuent leur premier passage près du Soleil, ce qui les rend particulièrement imprévisibles.

Pourquoi la comète ISON a-t-elle été surnommée « comète du siècle » ?

Parce que les premières estimations de sa luminosité laissaient penser qu’elle pourrait rivaliser avec la pleine Lune, voire devenir visible en plein jour. Ce scénario s’appuyait sur son passage très rapproché du Soleil et sur l’abondance apparente de ses glaces volatiles.

Qu'est-ce que le périhélie ?

Le périhélie est le point de l’orbite d’un astre le plus proche du Soleil. Pour ISON, il se situait à environ 1,16 million de kilomètres de la surface solaire, une distance infime à l’échelle astronomique, atteinte à près de 377 km/s.

La comète ISON a-t-elle survécu à son passage près du Soleil ?

Non. En novembre 2013, son noyau s’est désintégré sous l’effet de la chaleur et des contraintes gravitationnelles. Les images de SOHO et de STEREO montrent un effacement progressif du noyau, remplacé par une traînée diffuse de poussières.

D'où venaient les comètes comme ISON ?

ISON provenait du nuage d’Oort, un réservoir sphérique de corps glacés situé aux confins du Système solaire, jusqu’à 100 000 unités astronomiques du Soleil. La ceinture de Kuiper, plus proche, fournit de son côté les comètes à courte période.

Peut-on encore observer la comète ISON aujourd'hui ?

Non, la comète n’existe plus sous forme de noyau actif depuis fin 2013. Il subsiste toutefois des archives d’images (Hubble, SOHO, STEREO) et des données photométriques librement accessibles, utiles pour étudier la fragmentation des noyaux cométaires.