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Les comètes

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la comète Hale-Bopp en 1995

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Livre d'Or

les comètes : suite 2

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Des comètes, satellites de Jupiter ?

Allons donc ! Et pourtant…

Les orbites de la majeure partie des corps du Système solaire sont très peu inclinées les unes par rapport aux autres, comme si toutes les planètes, satellite et astéroïdes étaient posés sur un même plan proche du plan de l'orbite de la Terre, appelé plan de l'écliptique.

Ce n'est pas le cas des comètes qui, en plus d'avoir des orbites très allongées, ont des inclinaisons très aléatoires. Deux facteurs peuvent être à l'origine des orbites inclinées de comètes :

– d'une part, lors de leur activité, les comètes peuvent subir "l'effet fusé", conséquence de l'éjection des gaz de leur noyau

– d'autre part, les planètes géantes de notre Système solaire (tel Jupiter) peuvent perturber gravitationnellement les comètes lors de leur périple et changer drastiquement leurs trajectoires lorsqu'elle s'approche de trop près.

JUPITER : la planète bergère

Si 99,8 % de la masse du Système solaire est concentrée au sein du soleil lui-même, 70 % de la masse restant et, quant à elle, concentrés dans la plus grosse des planètes de notre Système solaire : Jupiter. La géante gazeuse a donc un pouvoir gravitationnel important envers les petits corps qui croisent son chemin. Les scientifiques s'accordent à dire que Jupiter guide de nombreuses comètes sur des orbites complètement différentes, et régule par la suite leurs révolutions successives autour du soleil. Aujourd'hui, une nouvelle catégorie de comètes a donc vu le jour : les comètes joviennes.

Ces comètes sont atypiques, car elles possèdent des périodes très courtes (entre 6 et 12 ans environ) comparées à la plupart des comètes présentes dans notre Système solaire. Lors d'un de leurs passages aux abords de la planète géante, cette dernière a dû les accaparer et les tenir "prisonnières" sur des orbites réduites, inscrites entre l'orbite de Jupiter elle-même et la moitié de la distance de son orbite par rapport au soleil. En comparaison, la comète de Halley, considérée aussi comme une comète à courte période (mais qui n'est pas une comète jovienne), effectue son orbite autour du soleil en 76 ans en moyenne. De plus, la proximité de Jupiter implique une inclinaison plus faible des orbites cométaires : les orbites des comètes joviennes ont une inclinaison par rapport au plan de l'écliptique inférieur à 20°.

En 2015, près de 2 800 comètes joviennes ont été découvertes, et ce chiffre ne cesse d'augmenter au fur et à mesure des observations grâce à des instruments de plus en plus performants.

Toujours est-il que Jupiter joue un rôle indirect mais majeur dans l'activité des comètes, puisque la planète géante permet de réunir dans une zone relativement proche du soleil de nombreuses comètes. Et qui dit proche du soleil, dit comète active !

Certaines comètes joviennes, appelées "quasi-Hilda", sont devenus temporairement des satellites de Jupiter ! C'est le cas de la comète 39P/Oterma qui, de 1935 à 1939, puis de 1962 à 1964, a gravité autour de la géante gazeuse. Une autre comète, 111P/Helin-Roman-Crockett, a été capturée par Jupiter entre 1967 et 1985, et gravitera de nouveaux autour de la planète géante entre 2068 et 2086 !

en savoir plus sur le plan de l'écliptique

Mort des comètes

Même s'il est triste de parler de mort de comète, il ne faut pas éluder cette question. Certaines comètes meurent. Et oui, hélas ! Les comètes ne sont pas des astres immuables. Elles évoluent et peuvent disparaître de bien des manières.

1. La Mort par Épuisement

Une comète peut perdre une couche de glace de plusieurs dizaines de centimètres à chacun de ses retours près du Soleil. Après de multiples retours, elle peut avoir complètement épuisé ses éléments volatiles et cesser toute activité : la comète est épuisée. C'est alors une comète éteinte. Il est probable qu'un certain nombre de petits corps classifiés comme astéroïdes soient en fait des noyaux d'anciennes comètes, maintenant épuisées.

Snif !!

2. La Mort par Étouffement

Les gros grains de poussière (les galets) sont difficiles à entraîner par le gaz qui s'échappe des noyaux cométaires. Ils peuvent s'accumuler et former une croûte. Cette croûte isole et protège la glace sous-jacente du chauffage du Soleil. Si elle recouvre toute la surface, la comète devient est étouffée et devient inactive. Elle est devenue une comète dormante. Un chauffage plus intense (par rapprochement du Soleil ou changement d'orientation) peut cependant souffler et faire disparaître la croûte, et ainsi réveiller l'activité de la comète.

Une croûte peut se former ou disparaître au cours d'un seul passage près du Soleil. On a ainsi vu des objets, classifiés comme astéroïdes, se réveiller et révéler une activité cométaire.

Il semble que les surfaces de la plupart des noyaux cométaires sont partagés entre zones actives où la glace est exposée et zones inactives recouverts d'une croûte protectrice. Cette distinction est bien visible sur les images de la comète de Halley obtenues lors de son exploration spatiale.

Ca va, tu piges ma cousine ?

3. La Mort par Éclatement

Les noyaux cométaires sont très fragiles et un rien semble pouvoir les briser. Ainsi, on a souvent observé l'éclatement de comètes qui passent près d'une grosse planète (comme Jupiter) ou près du Soleil (comme les sungrazers, ces très petites comètes qui rasent le Soleil et ne nous sont souvent révélées que par des observations coronographiques ou à l'occasion d'une éclipse de Soleil). Leur noyau est alors soumis à des tensions internes suite aux effets de marées qu'il subit.

D'autres comètes éclatent sans raison apparente, parfois loin du Soleil. Il semble que la production de gaz due à leur activité suffise à les fragiliser et à les briser. Souvent, les fragments ainsi produits s'épuisent rapidement, ou se fragmentent à nouveau. La comète disparaît alors complètement.

4. La Mort par Collision

Les collisions entre petits corps et planètes, rarissimes à l'échelle humaine, ne le sont pas du tout à l'échelle de temps du Système solaire et jouent un rôle important dans l'évolution dans l'évolution des comètes, des astéroïdes et des planètes.

L'un de ces événements a pu être observé récemment : la chute de la comète Shoemaker-Levy 9 sur Jupiter en juillet 1994.

5. Disparition par Éjection du Système Solaire

Les comètes qui passent au voisinage d'une grosse planète (particulièrement de Jupiter) voient leur orbite perturbée par l'influence gravitationnelle de cette planète. D'elliptique, l'orbite peut devenir hyperbolique. La comète quitte alors le Système solaire.

De nombreuses comètes ont ainsi été perdues juste après leur formation. Mais ce phénomène joue toujours, et une certaine proportion de comètes sont observées sur des orbites hyperboliques

Naissances des comètes

La comète qui resta prisonnière de Jupiter pendant 12 ans

La comète 147P/Kushida-Muramatsu a été capturée comme une lune temporaire de Jupiter au milieu du 20ème siècle et est restée emprisonnée dans une orbite irrégulière pendant environ douze ans.

Il n'existe qu'une poignée de comètes connues pour lesquelles ce phénomène de capture provisoire de satellite s'est produit et la durée de capture dans le cas de Kushida-Muramatsu, qui a gravité autour de Jupiter entre 1949 et 1961, est la troisième en durée.

Une équipe internationale menée par le Dr. Katsuhito Ohtsuka (du Tokyo Meteor Network) a modélisé la trajectoire de 18 "comètes quasi-Hilda", des objets ayant le potentiel de passer par une capture provisoire satellitaire par Jupiter ayant pour conséquence de les laisser ou de les associer au groupe d'objets "Hilda" dans la Ceinture d'astéroïdes. La plupart des cas de capture provisoire étaient des survols, où les comètes n'ont pas accompli une orbite complète. Cependant, l'équipe du Dr. Ohtsuka a utilisé des observations récentes pistant 147P/Kushida-Muramatsu sur neuf ans pour calculer des centaines de trajectoires orbitales possibles pour la comète au cours du siècle précédent. Dans tous les scénarios, Kushida-Muramatsu a accompli deux révolutions complètes autour de Jupiter, faisant d'elle le cinquième corps capturé ayant accompli au moins une orbite complète à être identifié.

Le Dr. Asher note: "Nos résultats démontrent que certains des itinéraires empruntés par les corps cométaires à travers l'espace interplanétaire peuvent leur permettre d'entrer ou d'échapper à des situations où ils sont en orbite autour de Jupiter."

Les astéroïdes et les comètes peuvent parfois être déformés ou fragmentés par les effets de marée induits par le champ gravitationnel d'une planète capturante, ou peuvent même impacter la planète. La victime la plus célèbre de ces deux effets était la comète D/1993 F2 (Shoemaker-Levy 9), qui a été mise en pièces en passant près de Jupiter et dont les fragments ont heurté ensuite cette planète en 1994. Les études informatiques précédentes ont montré que Shoemaker-Levy 9 pourrait bien avoir été une comète quasi-Hilda avant sa capture par Jupiter.

"Heureusement pour nous que Jupiter, en tant que planète la plus massive, attire les objets vers elle plus facilement que d'autres planètes ; et nous nous attendons à observer là-bas de grands impacts plus souvent que sur Terre. La comète 147P/Kushida-Muramatsu s'est échappée de la planète géante et évitera le destin de Shoemaker-Levy 9 dans l'immédiat", a ajouté le Dr. Asher.

L'objet qui a impacté Jupiter causant la nouvelle tache foncée découverte par l'astronome amateur australien Anthony Wesley, pourrait avoir été également un membre de cette classe, même s'il n'a pas subi de rupture de marée comme Shoemaker-Levy.

"Des impacts sur Jupiter et les événements de capture de satellites temporaires peuvent se produire plus souvent que nous le pensions auparavant," note le Dr. Asher.

L'équipe a également confirmé une future lune de Jupiter. La comète 111P/Helin-Roman-Crockett, qui a déjà satellisé Jupiter trois fois entre 1967 et 1985, et qui devrait accomplir six tours de la planète géante entre 2068 et 2086, comme cité plus haut.

Passionnant, un mon cousin ?