Comètes et astéroïdes
Qui
n’a jamais été fasciné dans son enfance par les comètes ?
Regarder ces objets est en effet un des plus beaux spectacles du ciel...
I.
Les comètes
Les comètes sont des boules de neige sale dont la taille est comprise entre 1 et 20 km. Loin du Soleil les comètes sont de petits astres entourés d’une faible nébulosité. L’astre se rapprochant on voit se développer autour du noyau la tête, coma ou chevelure, souvent suivie par des queues de toutes natures.
Le
noyau
Le noyau n’est pas visible depuis la Terre, ce qui rend difficile
sa détermination exacte. Celui de la comète de Halley a une forme allongée
dont les dimensions maximales sont de 15 et 8 km. Le noyau est une
" boule de neige sale " formé de glaces, de composés
carbonés et azotés et de poussières météoritiques. Sous l’action
du rayonnement solaire les gaz contenus dans le noyau s’échauffent
et forment un halo rendant justement impossible la visibilité du noyau
depuis la Terre.
La
tête ou coma
La tête est une nébulosité de forme sphérique centrée sur le noyau ( diamètre
de 200 000 km à une UA du Soleil ). La coma est constituée d’un grand
nombre de gaz et d’ions. Les gaz principaux sont l’eau et CO2.
On suppose que l’excitation des gaz à l’intérieur de la tête
serait suffisante pour produire d’autres réactions chimiques.
Les
queues
Il existe deux principaux types de queues et un troisième moins fréquent
associé au deuxième et nommé anti-queue.
La queue de type I est droite et dans le sens opposé au mouvement et au
Soleil. Elle est composée essentiellement d’ions et interagit avec
le vent solaire ( flux de particules émis par le Soleil ). Les ions s’échappent
à une vitesse comprise entre 10 et 100 km.s-1 et s’étendent
sur plusieurs millions de kilomètres.
La queue de type II est constituée de poussières et est fortement courbée
dans la direction opposée au Soleil. Le fonctionnement de ce type de queue
est assez simple ; Les gaz communiquent aux petites poussières une partie
de leur énergie, ces poussières s’échappent avec une vitesse de 100
m.s-1 . Pour les poussières plus importantes c’est le
vent solaire qui prend le relais.
Les anti-queues s’observent quand la Terre est à peu près dans le
plan de l’orbite cométaire l’accumulation de grains de grosse
taille s’échappant lentement forment une queue dans la direction
du Soleil ; d’où son nom d’anti-queue.
Origine
des comètes
La théorie de l’origine des comètes a été formulée dès 1950 par Jan
Hendrik Oort ; à grande distance du soleil ( environ 50 000 UA ) existe
un réservoir de 1011 ( 1 suivi de 11 zéros ) comètes. Les mouvements
dans le réservoir sont contrôlés par les étoiles voisines qui expulsent
les comètes soit dans le système solaire soit à l’extérieur de celui-ci.
Pour la majorité des comètes leur fin consiste en l’expulsion à plus
ou moins long terme hors du système solaire. Mais d’autres scénarios
sont possibles ; passages périodiques qui entraîneraient la désactivation
de la comète et sa transformation en astéroïde, ou alors l’écrasement
(très rare) sur une planète comme Shoemaker-Levy 9 sur Jupiter.
Désignation
des comètes
Avant 1995, les comètes portaient temporairement le nom du ou des découvreurs
suivi du millésime de l’année de découverte et d’une lettre.
Par exemple la septième apparition de l’année 1980, découverte par
Stephan et Oterma, s’écrivait Stephan-Oterma ( 1980 g ). Une désignation
définiyive s’effectuait lors du passage au périhélie ( point
le plus proche de l’orbite d’un astre par rapport au Soleil
). Elle portait alors l’année et l’ordre de passage. Les comètes
étaient parfois anonymes : "la grande comète de septembre".
Il arrivait aussi qu’une même personne en découvre plusieurs : " Shoemaker-Levy
9 ".
Depuis 1995, la désignation des comètes suit les règles
suivantes :
- La désignation temporaire suit
maintenant celle des astéroïdes. La première comète
découverte dans la première moitié de l'année
2000 sera nommée A1 2000, la deuxième A2 2000, etc... Les
comètes à longue période et la première apparition
d'une comète ne reçoive qu'une désignation temporaire.
A la redécouverte (deuxième apparition) ou après
l'aphélie, les comètes reçoivent une désignation
séquentielle. Les redécouvertes régulières
des comètes périodiques ne reçoivent pas de désignation
temporaire.
- La désignation définitive commence
par un préfixe donnant le type de l'orbite de la comète
: P/ désigne une comète périodique, C/ une comète
à longue période, D/ une comète périodique
qui n'existe plus, X/ une comète à l'orbite incertaine et
A/ indique un astéroïde.
- Ce préfixe est suivi de l'année de
la découverte puis d'une lettre indiquant la période de
l'année et enfin d'un chiffre donnant l'ordre de la découverte
dans cette période. L'année est découpée en
24 périodes de 15 jours comme suit :
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Ainsi,
la comète C/ 1999 S4 Linear est une comète
à longue période. C'est la quatrième comète
découverte pendant la deuxième moitié du mois de
septembre 1999 (le 27 exactement) et elle a été découverte
par M. Linear.
- Plus généralement, les comètes
continuent à être désignées par le ou les nom(s)
de leur(s) découvreur(s) par soucis de simplicité et d'équité.
Les désignations temporaires sont données par le CBAT et
les chiffres permanents par le Minor Planet Center. Cette nouvelle nomenclature
est rétroactive pour les comètes découvertes avant
1995.
Chasse
aux comètes
Pour trouver une comète, il faut du temps, et une bonne connaissance du
ciel. Les nouvelles comètes sont faibles et ressemblent à si méprendre
à des nébuleuses ou des galaxies. Il faut utiliser un télescope à grand
champ, et scruter un champ particulier en vérifiant chaque objet flou
sur une carte du ciel. Il faut surveiller plus particulièrement la direction
où le Soleil va se lever. Vérifiez qu’elle se déplace chaque nuit.
Une fois votre comète trouvée, envoyez votre découverte au bureau des
télégrammes astronomiques (BTCA) en précisant les coordonnées précises,
une estimation de l’éclat... Charles
Messier, plus connu pour son catalogue d'objets du ciel profond, n'en
a découvert (ou co'découvert) pas moins de 19 en 50 ans
pendant le deuxième moitié du 18e siècle !
II.
Les astéroïdes
Les astéroïdes sont de petits corps gravitant autour du Soleil dont la majorité se trouve située entre Mars et Jupiter. Ils forment la ceinture d’astéroïdes. Certains croisent l’orbite de la Terre : ce sont les astéroïdes Apollo. Les astéroïdes sont aussi appelés "petites planètes".
Un
peu d’histoire...
Le premier astéroïde fut découvert en cherchant une planète ; en 1766
Titius avait divisé la distance Soleil-Saturne en cent parties et découvert
que la distance des planètes au Soleil suivait une progression géométrique.
Cependant la théorie prévoyait une planète qu’on ne trouvait pas.
En 1800 en Allemagne un groupe d’astronomes se réunirent pour former
" la police du ciel " organisme chargé de trouver
la planète manquante. Cependant ils furent devancés par Giuseppe Piazzi
de l’observatoire de Palerme qui découvrit le 1er janvier
1801 un objet se comportant comme une planète. Cet astéroïde se nomme
Cérès. Bien d’autres suivirent ; on en connaît aujourd’hui plus
de 18 000 !
Nature
des astéroïdes
Les petites planètes n’ont pas de caractéristiques précises : Ils
sont de toutes tailles de toutes formes, de diverses compositions chimiques...
Les astéroïdes sont des objets petits, une trentaine seulement ont un
diamètre supérieur à 200 km. Leur masses rapportées au Soleil sont très
faibles (10-10 Masses solaires). Les astéroïdes sont composés
pour les 3/4 d’entre eux de carbone (groupe C), les autres de silicates
(groupe S), de métaux (groupe M), ou alors leur composition n’est
pas déterminée (groupe U=unknown).
Origine
et dynamique
L’origine
des petites planètes est similaire à celle des planètes ; elles se sont
formées dans des les nuages interstellaires. 
Pourquoi
n’ont elles pas formé une planète ? Jupiter serait la cause du phénomène
en créant des perturbations gravitationnelles. Jupiter crée des disparités
dans la ceinture même d’astéroïdes : certaines régions sont vides
alors qu’elles devraient être " habitées " ;
si les astéroïdes se sont formés à partir de collisions leur répartition
spatiale devrait être uniforme. Or ce n’est pas le cas : il existe
des lacunes dites de Kirkwood dans lesquelles il n’y a pas d’astéroïde.
Ces lacunes correspondent à des orbites dont la période est en rapport
simple avec l’orbite de Jupiter. Les explications de ces lacunes
ne sont pas encore totalement fournies, elles font appel à des phénomènes
de résonances et de collisions.