Que sont les comètes? Origines et découvertes scientifiques

Les comètes sont les grands mystères du système solaire. Pendant des siècles, les gens les ont vus comme de mauvais présages, apparaissant et disparaissant. Ils avaient l'air fantomatiques, même effrayants. Mais, alors que l'apprentissage scientifique prenait le relais de la superstition et de la peur, les gens apprenaient ce que sont réellement les comètes: des morceaux de glace, de poussière et de roches. Certains ne s'approchent jamais du Soleil, mais d'autres le font, et ce sont ceux que nous voyons dans le ciel nocturne. 

Le chauffage solaire et l'action du vent solaire changent radicalement l'apparence d'une comète, c'est pourquoi ils sont si fascinants à observer. Cependant, les scientifiques planétaires chérissent également les comètes parce qu'elles représentent une partie fascinante de l'origine et de l'évolution de notre système solaire. Ils remontent aux premières époques de l'histoire du Soleil et des planètes et contiennent ainsi certains des matériaux les plus anciens du système solaire. 

Comètes dans l'histoire et l'exploration

Historiquement, les comètes ont été appelées "boules de neige sales" car ce sont de gros morceaux de glace mélangés à de la poussière et des particules de roche. Fait intéressant, ce n'est qu'au cours des cent dernières années que l'idée des comètes en tant que corps glacés s'est finalement avérée être vraie. Plus récemment, les astronomes ont vu des comètes depuis la Terre, ainsi que depuis des vaisseaux spatiaux. Il y a plusieurs années, une mission appelée Rosetta a en fait orbité autour de la comète 67P / Churyumov-Gerasimenko et a posé une sonde sur sa surface glacée. 

Les origines des comètes

Les comètes proviennent de régions éloignées du système solaire, originaires d'endroits appelés ceinture de Kuiper (qui s'étend de l'orbite de Neptune, et du nuage d'Oört qui forme la partie la plus externe du système solaire. Les orbites des comètes sont très elliptiques, avec un foyer sur le Soleil et l'autre extrémité à un point parfois bien au-delà de l'orbite d'Uranus ou de Neptune. Parfois, l'orbite d'une comète la mènera directement sur une trajectoire de collision avec l'un des autres corps de notre système solaire, y compris le Soleil. L'attraction gravitationnelle de diverses planètes et le Soleil façonnent également leurs orbites, ce qui rend ces collisions plus probables car la comète fait plus de voyages autour du Soleil. 

Le noyau de la comète

La partie principale d'une comète est connue sous le nom de noyau. C'est un mélange composé principalement de glace, de morceaux de roche, de poussière et d'autres gaz gelés. Les glaces sont généralement de l'eau et du dioxyde de carbone gelé (glace carbonique). Le noyau est très difficile à distinguer lorsque la comète est la plus proche du Soleil car elle est entourée d'un nuage de glace et de particules de poussière appelées coma. Dans l'espace lointain, le noyau "nu" ne réfléchit qu'un faible pourcentage du rayonnement solaire, le rendant presque invisible aux détecteurs. Les noyaux de comètes typiques varient en taille d'environ 100 mètres à plus de 50 kilomètres (31 miles) de diamètre.

Il existe des preuves que les comètes ont pu fournir de l'eau à la Terre et à d'autres planètes au début de l'histoire du système solaire. La mission Rosetta a mesuré le type d'eau trouvé sur la comète 67 / Churyumov-Gerasimenko et a constaté que son eau n'était pas tout à fait la même que celle de la Terre. Cependant, une étude plus approfondie des autres comètes est nécessaire pour prouver ou infirmer la quantité d'eau que les comètes ont pu mettre à la disposition des planètes.. 

La comète Coma et Tail

À mesure que les comètes s'approchent du Soleil, le rayonnement commence à vaporiser leurs gaz et glace gelés, créant une lueur nuageuse autour de l'objet. Connu officiellement comme coma, ce nuage peut s'étendre sur plusieurs milliers de kilomètres. Lorsque nous observons des comètes depuis la Terre, le coma est souvent ce que nous considérons comme la "tête" de la comète.

L'autre partie distinctive d'une comète est la zone de la queue. La pression de rayonnement du Soleil pousse le matériau loin de la comète, formant deux queues. La première queue est la queue de poussière, tandis que la seconde est la queue de plasma - composée de gaz qui a été évaporé du noyau et alimenté par les interactions avec le vent solaire. La poussière de la queue est laissée comme un flux de miettes de pain, montrant le chemin parcouru par la comète à travers le système solaire. La queue de gaz est très difficile à voir à l'œil nu, mais une photo de celle-ci la montre brillant d'un bleu brillant. Il pointe directement loin du Soleil et est influencé par le vent solaire. Il s'étend souvent sur une distance égale à celle du Soleil à la Terre.

Comètes à courte période et ceinture de Kuiper

Il existe généralement deux types de comètes. Leurs types nous disent leur origine dans le système solaire. Les premières sont des comètes qui ont de courtes périodes. Ils tournent autour du Soleil tous les 200 ans ou moins. De nombreuses comètes de ce type sont originaires de la ceinture de Kuiper.

Comètes à longue période et nuage d'Oort

Certaines comètes mettent plus de 200 ans à tourner autour du Soleil une fois. D'autres peuvent prendre des milliers, voire des millions d'années. Ceux avec les longues périodes proviennent du nuage d'Oort. Il étend plus de 75 000 unités astronomiques loin du Soleil et contient des millions de comètes. (Le terme "unité astronomique" est une mesure, équivalente à la distance entre la Terre et le Soleil.) Parfois, une comète de longue période vient vers le Soleil et vire dans l'espace, pour ne plus jamais être vue. D'autres sont capturés sur une orbite régulière qui les ramène encore et encore. 

Comètes et douches de météores

Certaines comètes traverseront l'orbite de la Terre autour du Soleil. Lorsque cela se produit, une traînée de poussière est laissée derrière. Alors que la Terre traverse cette traînée de poussière, les minuscules particules pénètrent dans notre atmosphère. Ils commencent rapidement à briller alors qu'ils s'échauffent pendant la chute sur Terre et créent une traînée de lumière à travers le ciel. Lorsqu'un grand nombre de particules d'un flux de comètes rencontrent la Terre, nous subissons une pluie de météores. Étant donné que les queues de comètes sont laissées à des endroits spécifiques le long du chemin de la Terre, les pluies de météores peuvent être prédites avec une grande précision.

Points clés à retenir

• Les comètes sont des morceaux de glace, de poussière et de roche qui proviennent du système solaire externe. Certains tournent autour du Soleil, d'autres ne se rapprochent jamais plus que de l'orbite de Jupiter.
• La mission Rosetta a visité une comète appelée 67P / Churyumov-Gerasimenko. Il a confirmé l'existence d'eau et d'autres glaces sur la comète.
• L'orbite d'une comète est appelée sa «période». 
• Les comètes sont observables par les astronomes amateurs et professionnels.