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Les comètes

Associations fatales (IV)

Il existe de nombreux essaims d'étoiles filantes associés à des comètes. Ils devraient tous l'être car en passant près du Soleil, toutes les comètes libèrent des gaz et des poussières, ces dernières restant sur leur orbite que la Terre traversera au cours de sa révolution autour du Soleil.

Nous pouvons citer l'essaim des Perséides qui apparaît dans la nuit du 11 au 12 août qui est associé à la comète Swift-Tuttle, celui des Léonides issus de la comète Tempel-Tuttle, celui des Draconides associé à la comète Giaccobini-Zinner et les essaims des Aquarides et des Orionides associés à la comète de Halley. En quelques centaines de milliers d'années les comètes perdent ainsi leur substance et finissent par se sublimer et disparaissent à jamais de nos cieux.

Les essaims de météores

Schéma de la trajectoire de la comète Tempel-Tuttle associée à l'essaim des Léonides (.mov de 484 KB).

L'essaim des Léonides filmé avec une caméra CCD AstroVid depuis New York (.mov de 553 KB).

Documents Science/NASA et John E.Cordiale

D'autres comètes disparaissent sans laisser de traces bien avant d'être parvenues à leur périhélie, sans qu'on en comprenne vraiment les raisons. Certaines comètes présentent des sursauts d'activités à toute distance du Soleil, telle que Humason (1962 VII) ou Schwassmann-Wachmann 1.

En 1991, cinq ans après son passage près de la Terre, les astronomes avaitent découvert un sursaut d'activité de la comète de Halley, alors qu'elle se trouvait au-delà de l'orbite de Saturne. Elle se mit à éjecter des gaz qui la rendirent 300 fois plus brillante que le modèle théorique le prédisait. Selon le glaciologue Jurgüen Klinger du Laboratoire de glaciologie de Grenoble, il s'agissait en fait d'une éruption provoquée par des glaces métastables du noyau. Ce type de glace amorphe est inconnu sur Terre mais il est étudié en laboratoire depuis le milieu des années 80.

On découvrit également que la chevelure de Halley contenait toujours des molécules ionisées dont les charges négatives auraient dû être neutralisées par le vent solaire. Aucun mécanisme ne permettant d'identifier ce processus, le modèle théorique actuel a dû être révisé pour s'accorder avec les observations[4]. A l'avenir les comètes réserveront encore bien des surprises à tous les astronomes.

Puis il y a les comètes"Kamikazes". Têtes brûlées au coeur de pierre par nature, lorsque les comètes orbitent sur des trajectoires très elliptiques ou font partie de la famille “Kreutz Sun Grazing” elles peuvent, comme son nom l’indique, frôler le Soleil à moins de 1.5 millions de km. Si les plus chanceuses échappent de justesse à l'emprise fatale, les plus téméraires finissent dramatiquement car en s’approchant à moins de 50000 km de la surface solaire elles s'évaporent dans les couches brûlantes de sa couronne. Le noyau se sublime puis explose, laissant derrière lui un panache évanescent qui se diffuse rapidement ainsi que l’a bien enregistré àplusieurs reprises l'observatoire solaire orbital SOHO. 

La comète Kohoutek évita de justesse cette funeste fin en 1973, de même que ISON en 2013 (C/2012 S1) comme le révèle cette vidéo sur YouTube, mais elle ne survécut que sous une forme fragmentaire, ainsi que la comète Lovejoy C/2011 W3. En revanche, la comète Howard-Koomen ne put éviter le Soleil en 1979. Régulièrement les sites Space.com et Science@NASA nous proposent des enregistrements vidéos de ces phénomènes.

Une comète plonge vers le Soleil à 600 km/s le 4 août 2016

L'attraction fatale

Le Soleil est un attracteur souvent fatal comme en témoigne ces deux images réalisées par l'observatoire solaire SOHO. A gauche, disparition d'une comète dans la couronne solaire le 23 déc 1996. A droite, disparition de comètes jumelles le 1 juin 1998. Cliquer ici pour lancer le film sur les comètes jumelles. Documents SOHO/LASCO2.

Citons encore la fin spectaculaire et brutale de la comète Shoemaker-Levy 9 qui percuta de plein fouet l'hémisphère Sud de Jupiter en 1994 en y provoquant d'énormes taches brunâtres. La plus importante zone d’impact se transforma en bande équatoriale. La plupart des autres taches se dissipèrent au fil des mois. Cet évènement majeur permit par ailleurs d'étudier en détails la composition et la réponse thermique de l’atmosphère jovienne[5]. De tels évènements, relativement rares dans notre environnement, sont très courants autour des nuages protostellaires qui contiennent une grande quantité de gaz et de poussières en cours d'agrégation, s’accrétant autour de futurs étoiles (Véga, ß Pictoris, HL Tauri).

L'empreinte des hommes

Après la grande aventure de la mission Giotto vers Halley, les astronomes avaient mis beaucoup d'espoir dans la mission Contour (Comet Nucleus Tour) qui devait être l’éclaireur de l’ambitieux programme Rosetta de l’ESA. Malheuresement la sonde explosa peu après son lancement en 2002.

Entre-temps, des missions Deep Space du programme New Millenium de la NASA visitèrent d’autres comètes telles Wilson-Harrington et Borelly en 2001, Wild 2 en 2004 tandis que la sonde Deep Impact entra en collision volontaire avec Tempel 1 le 4 juillet 2005, le jour de l'indépendance des Etats-Unis.

Tellement insignifiant par rapport à la masse de cette comète, l'impact de la sonde n'entraîna aucune modification de l'orbite de Tempel 1. On observa en revanche une augmentation temporaire de son activité. Seule différence persistante, sa surface présente aujourd'hui l'empreinte des hommes, celle d'un cratère artificiel d'environ 500 m de diamètre ! Reportez-vous à cet article pour les détails de cette mission tout à fait originale.

A voir : Comets - No What We Expected

Ce que l'impact sur Tempel 1 nous a révélé

Les comètes au rendez-vous

A gauche, en 2004 la sonde Stardust fut lancée vers la comète Wild 2 (voir page 2) et ramena début 2006 un bloc d'aérogel contenant des échantillons de gaz et de poussières. A droite, le 4 juillet 2005 l'impacteur de la sonde Deep Impact pesant 370 kg s'écrasa comme prévu sur la comète Tempel 1 à 10 km/s libérant un immense nuage de gaz et de poussières que les scientifiques s'empressèrent d'analyser. Rappelons que la mission Deep Space DS4 qui devait survoler Tempel 1 en 2006 (lander Champollion) a été annulée en 1999. C'est pourquoi la NASA l'a remplacée par la petite mission Deep Impact. Documents Pat Rawling/JPL et T.Lombry.

En guise de conclusion

Grâce à l'exploration in situ de comètes, les astronomes peuvent étudier avec beaucoup de précision la structure et la dynamique des comètes, leur noyau, le plasma et le gaz cométaires et leurs interactions avec le vent solaire. Ces études permettent de mieux comprendre la formation des comètes, le processus de libération du plasma ainsi que le rayonnement des gaz.

Si certaines comètes sont réellement issues de nuages moléculaires[6], les rendez-vous spatiaux nous permettent d’échantillonner en direct la composition du milieu interstellaire. Cette étude ne se limite pas aux comètes, mais permet de formuler des modèles plus précis pour les autres astres galactiques et extragalactiques où le plasma joue un rôle important.

Enfin, en supposant que les comètes ont peut-être joué un rôle important dans l'évolution prébiotique dans la Terre en apportant eau et acides aminés, grâce aux sondes spatiales les comètes sont devenues des objets très attirants dont l'étude nous rapproche toujours un peu plus de nos origines cosmiques.

Pour plus d'informations

Catalogues en ligne

Base de données des comètes, Obs. Paris

Les grandes comètes du passé (de -239 à 2007), Gilbert Javaux

Small Bodies Node (de -239 à 2012), UMD.edu

Periodic Comet Names and Designations, UMD.edu

The Comet Hunter, Maik Meyer

Great Comets in History (de 87 à 2007), D.K.Yeomans/SSD/JPL

Historic Comets, JPL/NEO

Bright comets seen since 1935, EPS/U.Harvard

The bright-comet chronicles, John E. Bortle/EPS/U.Harvard

Memorable Comets of the Past, Gary W. Kronks

Livres

Atlas of Great Comets, R.Stoyan, Cambridge University Press, 2015

Cometography (5 vol.), Gary W. Kronks, Cambridge University Press, 2000

Les Comètes et Astéroïdes, Anny-Chantal. Levasseur et al., Seuil-Sciences, 1997

 Généralités

International Comet Quarterly, U.Harvard

Eléments orbitaux des comètes à télécharger, JPL

Comets, NASA

Adding comets to Stellarium, Farnham Astronomical Society

Jet Propulsion Laboratory (JPL)

New Millenium Program (JPL)

Deep Impact (JPL)

ESA 

Blog Rosetta, ESA

Encke-JPL (Ephémérides cométaires)

AMS Comet section

ULYSSES Comet Watch

UCSU Colorado

CNRS

SOHO

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[4] Quant à l’éventuelle scission de Halley en plusieurs morceaux, les analyses ont confirmé qu’il n’en était rien. Halley a bien eu quelques éruptions, mais elle n’entra jamais en collision avec un autre objet céleste comme on le présuma tout d'abord et sa survie est assurée.

[5] Science, 267, p1277 à 1323 (dossier spécial SL9) - D.Levy, “Impact Jupiter: The Crash of Comet Shoemaker-Levy 9”, Plenum Press, 1995.

[6] U.Fink, Bulletin of the American Astronomical Society, 23, 1991, p1160 - U.Fink, Science, 257, 1992, p1926.


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