SCIENCE ACTUALITÉS.fr

Le magazine qui se visite aussi à la Cité des Sciences

Actualités
Espace & Astronomie

Premier portrait de Tchouri

Accidentée, poreuse, moelleuse, partiellement déshydratée et d’une structure complexe, c’est le portrait de Tchouri qui ressort de la série d’articles parus dans la revue Science du 23 janvier 2015. C’est la première fois que sont réunies sur une comète des données aussi exhaustives.

Cette mosaïque de quatre images a été composée à partir de photos prises à une distance de 27,5 kilomètres du centre de Tchouri, à la mi-janvier. © Esa/Rosetta/NAVCAM

Les résultats récoltés par les 12 instruments scientifiques embarqués sur la sonde Rosetta de l’Agence spatiale européenne (Esa) étaient attendus depuis l’atterrissage du module Philae sur la comète 67P/Tchourioumov-Guérassimenko, en novembre dernier. C’est la revue Science – qui a fait de la mission Rosetta l’événement scientifique de l’année 2014 – qui en a eu la primeur. Forme, morphologie de la surface, composition, principales caractéristiques physiques du noyau… autant de résultats détaillés dans la trentaine de pages consacrées à Tchouri.

Ce ne sont certes pas les tout premiers résultats relatifs à la comète. Ainsi, l’analyse de son eau – parue dans Science du 10 décembre 2014 – permettait de réfuter l’hypothèse de l’origine principalement cométaire des océans terrestres. En effet, sur Tchouri, le rapport entre les deutériums – atomes lourds cousins des atomes d’hydrogène – et les molécules de H2O est trois fois supérieur à ce qu’il est dans les océans terrestres. 

Des dunes sont apparentes à la surface de la comète, peut-être nées du déplacement de poussières sous l’effet des rejets gazeux. © Esa/Rosetta/MPS pour Osiris Team MPS/UPD/LAM/

Une géologie tourmentée 

Les structures géologiques visibles de Tchouri – qui lui confèrent une apparence jamais observée auparavant sur un objet céleste – résulteraient surtout de phénomènes d’érosion, d’effondrement et de nouveaux dépôts poussiéreux. On savait déjà – premier sujet d’étonnement – que la comète 67P était composée de deux lobes unis par un « cou » étroit. Mais les observations récentes des instruments Miro, Virtis et du système infrarouge Osiris montrent que sa surface se caractérise par une grande diversité de paysages : vastes surfaces planes, ondulations, traînées de poussières, falaises… et même des dunes, étonnantes en ce site dépourvu de vent et d’atmosphère.

D’abondants matériaux organiques

Autre constat, la comète Tchouri est riche en matériaux organiques, comme le montre la détection par le spectromètre Virtis de liaisons  carbone-hydrogène et oxygène-hydrogène. La liaison azote-hydrogène, en revanche, n’a pas été détectée. Elle intéresse beaucoup les scientifiques car elle est présente dans les briques élémentaires du vivant : les acides aminés.

La géologie de la surface, observée par la caméra Osiris, est extrêmement diverse : très lisse à certains endroits, creusée de puits à d’autres (jusqu’à cent mètres de diamètre et autant de profondeur) ou hérissée de falaises, dont l’une de 900 mètres de hauteur, Hathor, à droite de l’image. © Esa/Rosetta/MPS pour Osiris Team MPS/UPD/LAM

Autre constat, la surface superficielle de la comète – quelques centimètres sous la surface – serait, dans les régions illuminées par le Soleil, fortement déshydratée.

Encadré : une comète poreuse et peu dense  

On savait jusqu’à présent que la densité de Tchouri était moitié moindre que celle de l’eau. Grâce aux observations effectuées ces derniers mois, les scientifiques ont conçu le modèle en trois dimensions de Tchouri et déterminé sa masse : 1013 kg, soit 100 millions de fois celle de la Station spatiale internationale, souligne Science. Ils peuvent ainsi livrer la première détermination directe de la densité d’un noyau cométaire : environ 470 kg/m3, une valeur comparable à la densité du bois ou du liège. Quant au noyau, il est poreux à 70 ou 80 %, c’est-à-dire rempli… de vide !

Une activité concentrée dans le « cou »

Surprenante à si grande distance du Soleil, l’activité de la comète se concentre actuellement dans la région du « cou » : c’est là que se dissipe l’essentiel de la glace d’eau de 67P. Et ce, d’une manière très irrégulière, puisque le volume d’eau s’échappant de la surface varie d’un facteur 5 selon les variations de luminosité et autres facteurs. La comète « perdrait » ainsi deux mètres d’épaisseur tous les six ans et demi environ. Mais ce phénomène ne suffit pas à expliquer la configuration de son relief.

Sur cette photo prise par Osiris, les jets gazeux sont parfaitement visibles. © Esa/Rosetta/MPS pour Osiris Team MPS/UPD/LAM/

Drôle de bouclier

Au grand étonnement des scientifiques, un champ magnétique a été observé autour de Tchouri. À un millier de kilomètres au-dessus de sa surface, la Terre est protégée contre les particules énergétiques du Soleil par une magnétosphère alimentée par « l’effet dynamo » de son cœur, c’est-à-dire la rotation de son noyau et de son manteau à des vitesses différentes. Mais comment expliquer la présence d’un tel « bouclier » s’agissant d’un corps inerte, petit, dépourvu de noyau composé de simples roches et de glaces, comme l’est Tchouri ? 

Les dernières observations permettent d’avancer une explication. Le bouclier de Tchouri naîtrait en effet de la ionisation des molécules de ses vapeurs d’eau dégazées par les particules de vent solaire. Ce phénomène libère des électrons libres chargés négativement. Leur rencontre avec les noyaux atomiques, chargés positivement, produit un champ magnétique qui repousse le vent solaire.  

Les études publiées dans Science apportent par ailleurs de nouvelles données sur les poussières de la comète, d’une grosseur pouvant aller jusqu’à 2 centimètres, mais aussi sur les mouvements d’eau, de monoxyde et de dioxyde de carbone (CO et CO2 respectivement) à l’intérieur de la coma ou chevelure, c’est-à-dire la sorte d’atmosphère qui entoure le noyau, à la base de la queue de poussières. Quant à l’évolution journalière et saisonnière des températures de 67P, elle devrait également sortir de l'ombre grâce aux données engrangées... 

La région baptisée Imhotep, dans le grand lobe de la comète, telle que photographiée par Osiris, caractérisée par un terrain complexe, avec des structures lisses et d’autres marquées par un fort relief. © Esa/Rosetta/MPS pour Osiris Team MPS/UPD/LAM/

L’origine du monde

Formées il y a 4,5 milliards d’années, les comètes conservent les traces de la matière primitive du Système solaire. C’est l’instrument Rosina qui en cherche les traces dans Tchouri, en étudiant la composition de la coma. Il apparaît pour l’heure qu’elle est surtout composée de vapeur d’eau, mais contient aussi du CO et du CO2.

En août prochain, au plus près du Soleil (186 millions de kilomètres de distance), une onde de choc sera provoquée par la rencontre entre le vent solaire et les gaz cométaires, un phénomène très intéressant à observer puisqu’il a eu lieu lors de la naissance de certaines planètes. 

Encadré : l’observation du manteau poussiéreux

L’instrument d’analyse chimique Cosima a effectué une première collecte de particules de poussières cométaires à proximité du noyau. Leur analyse a fait l’objet d’une étude parue dans Nature, cette fois, le 26 janvier. D’aspect poreux, riches en sodium, beaucoup de ces particules se sont fragmentées lors de la collecte et sont probablement à l’origine des poussières interplanétaires. Les scientifiques s’attendent à ce que les propriétés de ces grains changent au fur et à mesure que la comète s’approchera du Soleil.

De nombreux résultats sont attendus dans les mois à venir, en provenance de Rosetta, bien sûr, mais aussi, à partir de mars prochain, de Philae. La communauté scientifique espère en effet que le module sortira de son état actuel d’hibernation lorsque 67P, où règne une température plutôt fraîche (-90 à -40°C), se réchauffera.

Retour en haut