Comètes

Qu'est-ce qu'une comète ?

Outres les planètes, satellites et astéroïdes, le système solaire contient des comètes (chevelure en grec).
Les comètes vagabondes prennent naissance au plus profond de l'espace à plusieurs années lumières du Soleil. Le nombre de comètes périodiques est de l'ordre de 2000. Les comètes, petites sphères de glace voyageant entre les étoiles, se sont fait surprendre par la force gravitationnelle du Soleil. Leurs orbites ont des trajectoires elliptiques extrêmement excentrées autour du Soleil. La comète périodique la plus connue est la comète de Halley qui s'approche du Soleil tous les 76 ans. Lorsqu'une comète s'approche du Soleil, la couche extérieure se vaporise et forme une enveloppe gazeuse (coma). La radiation solaire exerce une pression sur la coma et force les particules et les gaz à s'éloigner du Soleil en formant une queue brillante de particules ionisées.

Les comètes brillent dans la mémoire de l'humanité. Elles ont longtemps fait figure de malheur, de catastrophes et aussi annonciatrice de bouleversement, à une époque où non content de nos maux réels, nous en accumulions d'imaginaires. Ce n'est pas la messagère du malheur, c’est la gardienne du passé, celle qui détient les clés de notre origine. Au 19ème siècle avec la séparation des sciences et de la religion, l'image de la comète n'est plus négative. On peut les contempler pendant des semaines entières, avant qu'elles disparaissent pour revenir, 10, 100 ou 3000 ans plus tard. Les comètes sont les vagabondes du ciel, les messagères de l'espace comme des icebergs sales essaimant la matière primordiale.

Image : Image NASA de la comète Wild 2, prise par la sonde Stardust en 2004.

Une grosse boule de neige

On peut dire qu'une comète est une grosse boule de neige sale mélangée à de la poussière, ayant en son centre un gros caillou.
En 1986 une sonde est allé photographier la comète de Halley de très près (600 km) ramenant des images extraordinaires du noyau dont la taille est de 16 km sur 8 km. Les comètes viennent d'un endroit appelé la sphère cométaire, vestige du passé et réservoir lointain qui enveloppe le système solaire.
Cette sphère cométaire date d'une époque où le système solaire primitif n'avait pas encore formé les planètes. Il y a 5 milliards d'années, une supernova explose. L'onde de choc se propage dans l'espace et sur sa route elle rencontre une nébuleuse. Le nuage se condense pour donner naissance au Soleil au centre et tout autour un disque gazeux, aplati en rotation, est rempli de corps qui circulent dans tous les sens.
Certains de ces corps s'agglutinent et forment les planètes. Subsistent de nombreux astéroïdes dans le système et tout à la périphérie, le nuage de Oort, réservoir des futures comètes.

Par le hasard des perturbations certains cailloux quittent un jour le nuage de Oort et plongent en direction du Soleil, chauffé, leur gaz s'évapore, une longue chevelure se déploie, ils sont devenus des comètes. C’est pourquoi les comètes détiennent les plus anciennes archives du système Solaire. Rosetta Le nom Rosetta est un clin d'œil à la fameuse pierre de Rosette, qui permit il y a 2 siècles, de déchiffrer les hiéroglyphes égyptiens. L'atterrisseur est baptisé Philae, du nom de l'obélisque de Philae, qui permit en complément de la pierre de Rosette de déchiffrer les hiéroglyphes.  la sonde spatiale conçue par l'Agence spatiale européenne (ESA), sera la première (2014) à se mettre en orbite autour d'une comète et également à déposer un atterrisseur sur sa surface. Mais avant d'arriver auprès de cette dernière, la sonde photographiera les astéroïdes Steins L'astéroïde 2867 Steins ne mesure que 5 kilomètres de diamètre en forme de diamant. Il a été découvert le 4 novembre 1969 par Nikolaj S. Chernykh. Comme l’explique Philippe Gaudon, le survol a tout d’abord confirmé des observations faites depuis la Terre (La Terre, foyer de l'humanité, est surnommée la planète bleue. C'est la troisième planète du système solaire en partant...): "sa surface (Il existe de nombreuses acceptions au mot surface, parfois objet géométrique, parfois frontière physique, souvent...) est très homogène, essentiellement composée d’enstatites, c’est-à-dire de silicates très peu métallisés avec quelques traces de composés soufrés".  et Lutetia.Lutetia a été observée pour la première fois par Herman Goldschmidt à Paris, le 15 novembre 1852. Rosetta et Philae reprendront du service en juillet 2010, pour photographier Lutétia, un gros astéroïde de 100 km de diamètre.  Durant 18 mois Rosetta cartographiera la comète et posera son atterrisseur Philae, à sa surface afin d'étudier sa composition. Suite à l'échec de la fusée européenne Ariane 5 en décembre 2002, c’est la comète Churyumov-Gerasimenko qui a été choisie au détriment de Wirtanen (objectif initial). Ariane 5 a lancé la sonde Rosetta le mardi 2 mars 2004 à 4h 17m et 44s (heure de Kourou, en Guyane française) pour un parcours de 6,5 milliards de kilomètres.

Image : La comète de Hyakutaké

qui nous sommes et où nous allons...

En 1994 les astronomes observent en direct une comète (Shoemaker-Levy 9) percutant de plein fouet la planète Jupiter.
Ce fantasme de la collision devient une réalité tangible pour nous, malgré la petitesse de la Terre.
Ces corps célestes aux orbites capricieuses peuvent apparaitre sans aucun avertissement.
En janvier 1996, un astronome amateur découvre une comète dans la proche banlieue de la Terre à 15 millions de km seulement.
D'un diamètre de 5 km, elle été suffisamment massive pour détruire une grande partie de la vie sur notre Terre. Ces éons de collision à venir nous rappellent la vulnérabilité de notre existence.

Comètes et astéroïdes ont apporté les éléments fondamentaux de la vie sur Terre et paradoxalement pourraient la reprendre en un seul impact.
Si l'une de ces collisions peut avoir des conséquences désastreuses pour notre planète, elles ont probablement contribué à l'apparition de la vie sur Terre, à une époque où comètes et astéroïdes bombardés la Terre en tous sens.
Les scientifiques ont même envisagé de dévier délicatement vers Mars, 2 ou 3 de ces voyageurs de l'espace, afin de lui donner une atmosphère, une hydrosphère, un océan, bref de l'ensemencer...

Image : Comète Ikeya

Quelques comètes connues

Image : Comète Linear

Image : La comète Hale Boop

Image : La comète de Halley, en 1986, la sonde spatiale européenne Giotto a été l’un des premiers engins spatiaux à croiser la route d’une comète et à photographier son noyau. Cette comète était en l’occurrence celle de Halley tandis qu’elle s’approchait du Soleil. Les données obtenues grâce aux appareils de prises de vue de Giotto ont été retraitées pour obtenir cette image améliorée du noyau patatoïde de la comète qui mesure 15 km dans sa plus grande dimension. Certains détails de surface du noyau sombre sont visibles sur la droite de l’image, tandis que la queue se déploie vers la gauche.

Holmes

A son passage en 2007, la chevelure sphérique de la comète Holmes a dépassé la taille du Soleil. Elle mesure 1,4 millions de kilomètres de diamètre.
Son nuage ténu de gaz et de poussières diffuse la lumière solaire, les gaz et les poussières proviennent du noyau remarquablement actif de la comète, dont le diamètre avant le sursaut de fin octobre était estimé à 3,4 kilomètres.
On peut voir aisément au travers de la partie externe de la chevelure, les étoiles par transparence.
Le noyau est lui plus brillant encore.
Tous les six ans, la comète 17P/Holmes suit le même itinéraire sans incident mais ces dernières années, en novembre 1892 et en octobre 2007, la comète a mystérieusement explosé alors qu'elle s'approchait de la ceinture d'astéroïdes.
Les astronomes ne connaissent pas les raisons de ces éruptions.

Image : La comète Holmes. Sur cette photographie, la région brillante de la chevelure, ou coma, semble légèrement décentrée, ce qui est cohérent avec l’hypothèse selon laquelle un large fragment de la comète se serait séparé du corps principal avant de se désintégrer.
Image NASA de novembre 2007
crédit & Copyright: Jean-Charles Cuillandre (CFHT), Hawaiian Starlight.

Hartley 2, la petite comète

Le 4 novembre 2010, l'ancienne sonde américaine Deep Impact, rebaptisée Epoxi pour la circonstance, a survolé le noyau de la comète Hartley 2 à une distance de 700 kilomètres. La comète 103P/Hartley 2 est une jeune et active comète verte dont les spécialistes étudient les régions actives qui libèrent le gaz et les poussières à l'origine de la chevelure.
En 2010, commentant les images radar du noyau de la comète prises par le radiotélescope géant d'Arecibo, Tim Larson, chef de la mission Epoxi, avait déclaré : « elle ressemble un peu au croisement entre une quille de bowling et un cornichon et fonce à travers l'espace à 37 kilomètres par seconde ».
La taille du noyau est estimée à 2,2 kilomètres.
La comète tourne sur elle-même en 18 heures.
La rencontre entre la sonde Epoxi et la comète a eu lieu le 4 novembre 2010 à 15 heures heure française.

La sonde américaine a croisé sa cible à plus de 8 kilomètres par seconde.
Les images de la comète Hartley 2, révèlent clairement sa forme en cornichon, et les différents jets de gaz et de poussière.
Lorsqu'une comète s'approche du Soleil, la couche extérieure se vaporise et forme une enveloppe gazeuse (coma).
La radiation solaire exerce une pression sur la coma et force les particules et les gaz à s'éloigner du Soleil en formant une queue brillante de particules ionisées.

Image : Vue du noyau de 103P/Hartley 2, réalisée par la sonde Epoxi, lorsqu'elle est passée au plus près de la comète le 4 février 2009.
© Nasa.

Nuage de Oort

Le système solaire est en réalité beaucoup plus complexe qu'il n'y paraît, si l'on considère tous ses objets. Un nombre considérable de petits objets glacés, de tailles similaires à celle des astéroïdes, sont dans la ceinture de Kuiper et encore au delà dans le nuage de Oort. Cette région lointaine et invisible du Système solaire héberge des milliards de corps légers glacés, à la limite de l’attraction du Soleil.
Sur cette orbite très fragile, quasi stationnaire, les comètes les plus lointaines du Soleil peuvent être perturbées par la moindre force gravitationnelle, des étoiles les plus proches du système solaire.
Le système solaire est soumis, au cours de son voyage au sein de la galaxie, à des influences gravitationnelles qui peuvent dérégler cet équilibre et provoquer des chutes de comètes au cœur du système et donc vers les planètes.
Les astronomes estiment que les perturbations stellaires sont parfois très fortes car certaines étoiles passent près du Soleil traversant le nuage de Oort.
En moyenne, une étoile passe à moins de 10 000 unités astronomiques du Soleil tous les 36 millions d'années, et à moins de 3 000 unités astronomiques tous les 400 millions d'années.
Edgard Everhart, astronome américain, a démontré que si une comète entre dans le système solaire avec une inclinaison orbitale supérieure à 20°, elle a une chance sur deux d’être éjectée et de sortir de l'attraction solaire. Le nuage de Oort est un vestige de la nébuleuse primitive qui s’est effondrée sur elle-même il y a 5 milliards d’années.

Après leur formation par accrétion, tous ses petits objets transneptuniens, auraient subi l’influence des planètes géantes gazeuses qui les aurait repoussé à la périphérie du système. Ces objets du nuage de Oort sont dans un état primitif depuis leur création, ce sont donc les matériaux qui ont formé le système solaire à son origine.
Il est possible que la vie soit venue des comètes à l'époque des bombardements météoritiques incessants, car elles sont faites d’oxygène, de carbone, d’azote, de magnésium, de silicium, de fer… de quoi constituer avec un peu d'eau, la soupe organique menant aux premiers organismes vivants.
Les comètes n'ont pas pu se former dans le nuage de Oort, là où elles résident aujourd'hui, car à ces distances, la matière est trop éparse pour se condenser. Le seul lieu de création possible est le système planétaire.
Selon Jan Oort, les comètes furent créées dans la ceinture des astéroïdes (entre les orbites de Mars et de Jupiter) et éjectées par les planètes géantes pendant la formation du Système solaire.
Toutefois, les comètes sont des corps glacés, comme de grosses boules de neige sale, et la ceinture des astéroïdes était trop chaude pour que des glaces puissent se condenser. En 1951, un an après la publication de l'article de Oort, Gérard Kuiper proposa que les comètes se condensent plus loin du Soleil, parmi les planètes géantes dans la ceinture qui porte son nom, la ceinture de Kuiper, est située dans le plan de l'écliptique au-delà des planètes géantes.

Image : La Ceinture de Kuiper et le Nuage de Oort, sont représentés à l’échelle. La petite tâche bleue au centre est l'espace occupé par le système solaire tel qu'on a l'habitude de le voir, constitué de ses 8 planètes.
La Ceinture de Kuiper à un diamètre très largement supérieur (5 à 10 fois) celui du système solaire "classique". Le Nuage de Oort a un diamètre 1000 fois supérieur à celui du système solaire classique.

Tableau des comètes connues