Mots clés : comète, Wild 2, Stardust, noyau cométaire, sonde spatiale

Des images détaillées du noyau d'une comète : la comète Wild 2

Pierre Thomas

ENS Lyon

Emmanuelle Cecchi

Florence Kalfoun

ENS Lyon / DGESCO

30/06/2004

Résumé

Le noyau de la comète Wild 2 vu par la sonde Stardust en janvier 2004.


Ce mois de juin 2004, nous vivons un mois "formidable" car la NASA nous offre une multitude d'images. En plus des images de Mars qui continuent d'arriver, des images de Saturne et de ses satellites qui commencent à arriver, la NASA vient de publier des images du noyau de la comète Wild 2, images prises par la sonde Stardust en janvier 2004. Nous n'allons pas faire aujourd'hui un dossier complet sur les comètes (nous le ferons sans doute l'année prochaine), mais nous allons vous montrer une sélection des meilleures photographies de ce noyau cométaire.

Rappelons ce que l'on savait des noyaux cométaires avant 2004: ce sont des boules (non sphériques) de quelques kilomètres de diamètre (ou de grand axe quand elles ne sont pas sphériques), principalement constituées de glaces , et dont la surface est recouverte d'une croûte noirâtre vraisemblablement riche en matière organique . Selon les modèles actuels, les comètes sont des témoins "non complètement accrêtés en gros corps" du système solaire externe , comme les chondrites et les petits astéroïdes sont des témoins non accrêtés du système solaire interne . Une histoire orbitale complexe a envoyé ces blocs de glace dans le nuage de Oort (voir le paragraphe "de 1950 à 1992" de l'article sur la planète Sedna), où elles ont passé la plus grande partie de leur existence. Puis, une perturbation orbitale due à une étoile passant (relativement) près du soleil il y a quelques dizaines de millions d'années seulement leur a donné une orbite les amenant à passer près du soleil. Si, de plus, elles sont passées près de Jupiter ou de Saturne, la gravité de ces grosses planètes a pu modifier leur orbite, pour les transformer en comète à "courte période" (moins de 300 ans), comme Halley, la plus connue des comètes.

A chaque fois qu'une comète passe près du soleil, elle se sublime partiellement, émet des "jets de vapeurs", jets de vapeur entraînant avec eux des micro-fragments de la croûte superficielle. Vapeurs et poussières vont former la célèbre queue après avoir été déviées par le vent solaire. La sonde Stardust est passée le 2 janvier 2004 à 236 km du noyau, noyau qui ne mesure que 5 km dans sa plus grande dimension. Elle a dû récupérer "au vol" (elle était programmée pour cela) quelques-uns de ces micro-fragments cométaires, micro-fragments qu'elle va ramener sur Terre en janvier 2006.

Avant Wild 2, on ne connaissait directement que deux noyaux cométaires: celui de la comète de Halley (mission ESA ayant survolé la comète en 1986) et celui de la comète Borrelly (mission NASA ayant survolé la comète en 2001).

Figure 1. Comète de Halley

Comète de Halley

Photographie du noyau (15 km de long) de la comète de Halley et des jets de vapeur qui en sortent. Image obtenue avec la caméra multicouleur de la sonde spatiale Giotto.


Figure 2. Comète Borrelly

Comète Borrelly

Photographie du noyau (10 km de long) de la comète Borrelly prise par Deep Space 1.


Figure 3. Comète Borrelly

Comète Borrelly

Photographie volontairement surexposée du noyau (10 km de long) de la comète Borrelly prise par Deep Space 1. Cette photographie permet de visualiser les jets de vapeur émanant du noyau de la comète.


Photographies de noyaux de comètes:

La morphologie de la surface de Wild 2 est bien plus accidentée que ce que l'on voyait (avec une moins bonne résolution) sur Halley ou Borrelly (figure 4). On y voit d'innombrables bassins et dépressions (figure 5). Ces dépressions n'ont pas la morphologie de cratères d'impact tels qu'on en voit sur les astéroïdes, de corps, de taille et de gravité analogues.

Figure 4. Photographies montrant les divers aspects de la comètes Wild 2 en cours de rotation

Photographies montrant les divers aspects de la comètes Wild 2 en cours de rotation

La dernière photographie est volontairement surexposée pour que l'on voit les jets de vapeurs. Photographies prises par Stardust en janvier 2004.

Agrandir l'image (a), (b), (c), (d), (e), (f)



Figure 6. Surface de Wild 2 en relief - vue1

Surface de Wild 2 en relief - vue1

Se munir de lunettes adéquates et agrandir l'image pour visualiser la surface de la comète en 3D.


Figure 7. Surface de Wild 2 en relief - vue2

Surface de Wild 2 en relief - vue2

Se munir de lunettes adéquates et agrandir l'image pour visualiser la surface de la comète en 3D.


Les figures 6 et 7 sont des anaglyphes permettant de voir la surface de Wild 2 en relief:

La figure 8 permet de comparer une comète (Wild 2) et deux astéroïdes (Ida et Dactyl). Ce sont trois images de trois surfaces à la même échelle: la surface de Wild 2, une région de la même taille sur Ida, et la surface de Dactyl. La différence de morphologie saute aux yeux.


La dernière photographie de la figure 3 montre que les jets visibles sortent des cratères et dépressions, qui seraient donc des cratères "émetteurs de vapeurs", les sites privilégiés de la sublimation. Les figures 9a, 9b, 9c montrent que les bords sont parfois accidentés de tourelles et de pinacles de plus de 100 m de haut. Reste de sublimation irrégulière?

Figure 9. Détail de la surface de Wild

Détail de la surface de Wild

On observe des bords de cratères très accidentés de tourelles et de pinacles. Photographie prise par Stardust en janvier 2004.

Agrandir l'image (a), (b), (c)


Et n'oublions pas que les comètes sont aussi des spectacles naturels de toute beauté. En mai, deux comètes ont été visibles pendant plus d'une semaine chacune:

  • la première, Neat, était visible depuis quasiment toute la Terre, donc par tous les habitants de France métropolitaine et des DOM-TOM;
  • la seconde, Linear, n'était visible qu'au sud du tropique du Cancer, donc dans la majorité des DOM-TOM (cf dossier sur ces comètes sur le site Planet-Terre).

A l'oeil nu, ces deux comètes n'étaient visibles que sous forme d'une tache blafarde floue. C'est sans doute pour cela que les médias n'en ont quasiment pas parlé et que bien peu de collègues les aient bien vues. En revanche, avec une simple paire de jumelle, on voyait à peu près cela:

Figure 10. La comète Neat photographiée dans la région lyonnaise en mai 2004

La comète Neat photographiée dans la région lyonnaise en mai 2004

Figure 11. La comète Linear photographiée en Namibie en mai 2004

La comète Linear photographiée en Namibie en mai 2004

L'étoile surexposée à droite est Sirius.


Voir aussi:

Le site Web de la NASA concernant la mission Stardust

Mots clés : comète, Wild 2, Stardust, noyau cométaire, sonde spatiale