Les
comètes
Les premiers pas
dans l’étude des comètes furent accomplis par l’astronome anglais Edmond
Halley.
Notant une
certaine similarité entre les apparitions cométaires qui se produisirent en
1531, 1607 et 1682, il émit l’hypothèse que ces divers passages étaient le fait
d’un seul et même corps céleste. Il utilisa les lois récemment établies par
Isaac Newton pour calculer l’orbite de cet objet et fut en mesure de prédire
son retour en 1758, ce qui se produisit comme prévu.
La comète de
Halley révélait ainsi sa vraie nature : un corps se déplaçant sur une orbite
très aplatie, qui passe le gros de son temps aux confins du système solaire,
mais qui revient périodiquement visiter le Soleil et n’est visible depuis la
Terre qu’à ce moment là.
Une image de la
comète Neat prise en 2004 depuis l’observatoire de Kitt Peak. On aperçoit
clairement le noyau, la chevelure et la partie la plus proche de la queue.
Crédit :WIYN/NOAO/AURA/NSF
Les comètes sont
des petits corps de quelques kilomètres de diamètre, composés pour les trois
quarts de glaces, principalement de la glace d’eau, et pour le reste de
poussières riches en carbone.
Du fait de leur longue orbite, ces objets passent le plus clair de leur temps
dans des régions éloignées du Soleil, au-delà de Neptune et de Pluton. Ils sont
donc très froids et sous forme solide.
Le passage autour
du Soleil
C’est lors de son
passage périodique autour du Soleil que se produisent les phénomènes qui font
resplendir une comète. En effet, lors qu’elle arrive dans le système solaire
interne, la glace à la surface de son noyau s’échauffe sous l’effet du
rayonnement solaire.
En s’échauffant,
la glace se vaporise et entraîne avec elle les particules de poussières.
Apparaît alors autour du noyau, une enveloppe diffuse de gaz et de poussières,
appelée la chevelure de la comète, dont la taille peut atteindre jusqu’à 100
000 kilomètres et qui continue à grandir à l’approche du Soleil.
Cette enveloppe
est très lumineuse du fait de la fluorescence de ses gaz ainsi que de la
réflexion de la lumière solaire par ses poussières.
Le noyau de la
comète Tempel 1, photographié le 4 juillet 2005 par la sonde Deep Impact, 67
secondes après l’impact du projectile de 370 kilos lancé par la sonde.
L’objectif de la collision était de permettre l’analyse de la matière à
l’intérieur de la comète plutôt qu’à sa surface. La composition interne de la
comète n’a probablement guère changé depuis sa naissance, et devrait donc nous
aider à mieux comprendre les conditions de la naissance du système solaire il y
a 4,6 milliards d’années. Crédit : NASA/JPL-Caltech/UMD
La queue de la
comète
Lorsque la comète
continue à se rapprocher du Soleil, un phénomène encore plus impressionnant se
produit.
Le vent solaire
et la pression de radiation de notre étoile étirent encore cette chevelure et
lui donnent une forme allongée et une longueur prodigieuse, des millions de
kilomètres, voire parfois une unité astronomique (la distance Terre-Soleil).
Ainsi apparaît ce
que l’on appelle la queue de la comète, peut être le phénomène astronomique le
plus impressionnant à l’oeil nu.
Autour de cette
queue se trouve une énorme enveloppe invisible d’hydrogène qui provient de
réactions chimiques entre photons solaires et molécules d’eau ayant échappé au
noyau.
Notons que la
plupart du temps, il y a en fait deux queues, l’une droite, l’autre courbée.
Ces deux queues sont formées d’éléments différents.
La première queue
est formée des poussières qui sont repoussées par la pression de radiation des
photons solaires. Ce processus est relativement lent, l’éjection suit par
conséquent le mouvement de la comète et la queue s’en trouve courbée.
La deuxième queue
est formée des ions balayés par le vent solaire. Dans ce cas, le processus est
violent et rapide car les ions sont très légers, la queue est donc droite et
pointe dans la direction opposée au Soleil.
Le noyau de la
comète Wild 2 photographié d’une distance de 500 kilomètres lors du survol par
la sonde américaine Stardust le 2 janvier 2004. Cette sonde a profité du survol
pour collecter des particules microscopiques de la comète et renvoyer sur Terre
une capsule pour analyse. Le contenu de la capsule arrivé en janvier 2006 va
nous aider à mieux comprendre les comètes et l’histoire de la formation du
système solaire. Crédit : NASA/JPL
La comète la plus
connue est bien sûr celle de Halley, qui nous rend visite tous les 76 ans et
dont l’apparition fut déjà notée en 240 avant notre ère.
Son dernier
passage date de 1986. Elle fut survolée à l’époque par cinq sondes spatiales
qui nous ont renvoyé une multitude de données sur le noyau, la chevelure et la
queue.
Le passage le
plus rapproché, à 600 kilomètres du noyau, fut réalisé par la sonde européenne
Giotto. Cette dernière réussit à prendre des images du noyau, révélant un corps
très sombre en forme de patate, de dimension 16 par 8 kilomètres.
La sonde put
aussi mettre en évidence les zones d’émission de jets de poussières sur la face
éclairée par le Soleil.
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