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La comète Tchouri, vue par Philae

Composés organiques inédits, terrains variés et surface granuleuse : le module Philae révolutionne l’idée que les scientifiques se faisaient d’une comète.

Le 12 novembre dernier, nous avions suivi en direct l’arrivée historique du module Philae sur la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko (dite « Tchouri » en France). À travers sept articles publiés dans la revue Science, les chercheurs chargés du projet dévoilent aujourd’hui les résultats des données récupérées, malgré ou parfois grâce à cet atterrissage mouvementé, durant les 63 premières heures de Philae sur la comète.

Philae enfin repéré

Grâce aux photographies prises par l’instrument CIVA, les chercheurs en savent désormais un peu plus sur la position de Philae. Après une chute de près de 7 h, Philae avait finalement atteint la surface de la comète à 17 h 35 dans la région surnommée Agilkia. Comme les rétrofusées et les harpons censés le retenir n’ont pas fonctionné, le petit robot a effectué plusieurs rebonds avant de se stabiliser dans une zone imprévue.

Entre son premier et son deuxième rebond, Philae aurait frôlé un cratère, ce qui l'a fait tournoyer sans l'endommager.© Biele 2015

Les photographies effectuées après l'atterrissage final indiquent que le module repose sur deux de ses trois pieds, avec une caméra ne voyant que le ciel. Posé dans un trou à sa taille, il est entouré de blocs de roche et de falaises qui lui font de l’ombre et compliquent la recharge des batteries. L’instrument radar CONSERT, prévu pour étudier la structure interne de Tchouri, a aussi restreint la zone de recherche de Philae à un rectangle de 21 m par 34 m dans la région Bastet. Le site a été surnommé Abydos.

La sonde Rosetta a pu suivre la chute de Philae jusqu'à son premier rebond. Lors de celui-ci, le module aurait soulevé 180 kg de matière, laissant les marques de ces pieds© Biele 2015

Deux régions à étudier plutôt qu’une

Grâce aux rebonds, deux régions ont pu être explorées. Les images révèlent ainsi une surface fracturée à la structure complexe. Elles ont révélé plusieurs types de terrains, plus ou moins brillants, rigides ou granuleux, mais riches en carbone.

Tchouri est le théâtre d'une chimie complexe (en vert, les quatre composés organiques identifiés pour la première fois sur une comète ; en rouge, les composés à confirmer)© Goesmann 2015

Des molécules organiques inédites

Des composés organiques ont été repérés à la surface dont quatre qui n’avaient jamais été identifiés sur une comète. Ils donnent une bonne idée de la chimie complexe qui prend place dans et sur la comète : les uns peuvent en effet être les produits des autres avec l’aide des rayons UV du Soleil ou de rayons cosmiques. Quelques-uns seraient même des précurseurs de sucres, acides aminés ou bases nucléotides, c’est-à-dire de composants indispensables à la vie. Mais les instruments ne sont pas d’accord sur certains points. En particulier, COSAC détecte beaucoup d’azote tandis que Ptolemy n’en voit presque pas (mais détecte de l’eau et du dioxyde de carbone) alors que les deux spectromètres de masse ont amassé leurs données pendant le même premier rebond.

Les images prises au cours du premier atterrissage révèlent l'aspect granuleux de la comète© Mottola 2015

En revanche, plusieurs instruments détectent indépendamment la présence de régolithe à la surface de la comète. Cette poussière, similaire à celle que l’on trouve sur la Lune, est formée de grains fins et de blocs de roche. Cette couche ferait jusqu’à 2 m de profondeur selon les zones et recouvrirait une couche plus rigide. L’instrument ROLIS a repéré des traces ressemblant à des dunes mais qui ne sont pas causées par du vent puisque la comète n’a pas d’atmosphère. Tchouri se rapprochant du Soleil, elle se réchauffe et les glaces qui la composent se transforment en gaz : elles souffleraient alors des particules de poussières qui créeraient ces marques en retombant à la surface.

Une journée typique sur Tchouri voit les températures varier entre -180°C et -140 °C, avec un pic toutes les 12,4h, ce qui correspond à la rotation du noyau cométaire© Spohn 2015

Des échecs significatifs

Même les instruments qui n’ont pas fonctionné correctement apportent des informations. Ainsi, Philae n’a pas été capable de creuser la surface de Tchouri, malgré un martèlement de 3 h en augmentant progressivement la force. Cet échec révèle, sous le régolithe, une couche de poussières et de glaces poreuse à plus de 30 % et frittée. C’est-à-dire qui a été chauffée jusqu’à ce que les grains de poussière se soudent, comme dans une poterie, ce qui la rend plus solide que prévu. Cela surprend les scientifiques et suggère des transformations thermiques qui auraient modifié le matériau initial, au moins en surface. La comète ne serait donc pas un réservoir des temps premiers du système solaire aussi pur et intact qu’ils l’avaient pensé.

Paysage face aux caméras de Philae : on y voit un de ses pieds à gauche et une de ses antennes à droite© Bibring 2015

L’aventure Philae aura donc bouleversé notre vision des comètes comme des boules de glace gelées et uniformes. Mais ces premiers résultats pourraient aussi être les derniers. Réveillé le 13 juin après 7 mois d’hibernation, le module aurait en effet bougé depuis et ne donne plus de nouvelle depuis le 9 juillet.

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