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24 mai 2018 |
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Une collision
catastrophique à l'origine de la comète Tchouri |
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Lorsque la comète
67P/Tchourioumov-Guérassimenkoa, surnommée « Tchouri », a été
visitée par la sonde européenne Rosetta en 2014, celle-ci a révélé
une étrange structure bilobée, suggérant l'accrétion de deux objets
distincts auparavant situés sur une même orbite. Il apparaît
aujourd'hui qu'une violente collision en serait l'origine.
Depuis la visite de la comète de Halley en 1986, plusieurs noyaux
cométaires ont été approchés par diverses sondes spatiales
européennes, américaines, russes et japonaises. Or, la majorité
d'entre eux sont apparus sous une forme allongée, voire même
bilobée, comme la célèbre Tchouri. L'explication admise jusqu'à
présent par les astronomes consistait en la jonction de deux
anciennes comètes distinctes, des objets très peu denses et riches
en éléments volatiles, de vitesse relative faible, permettant une
approche en douceur et un contact qui ne les fasse pas exploser.
Pour plusieurs raisons, un tel contact ne pouvait majoritairement se
produire que durant les premières phases de la formation du Système
solaire, au sein même de la Ceinture de Kuiper, voici plus de 4
milliards d'années. Toutefois, un mystère demeurait : comment un
objet aussi fragile que Tchouri, et d'autres, nés il y a si
longtemps, auraient-ils pu survivre jusqu'à nous, alors qu'ils sont
soumis constamment aux collisions dans les régions où ils évoluent ?
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Le noyau de la
comète 67P/Tchourioumov-Guérassimenkoa observé par Rosetta. Crédit
ESA. |
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Une équipe internationale coordonnée par Patrick
Michel, chercheur CNRS au
laboratoire Lagrange (CNRS/Observatoire de
la Côte d'Azur/Université de Nice-Sophia Antipolis), apporte la
réponse.
Grâce à des simulations numériques principalement effectuées sur le
Mésocentre Sigamm de l'Observatoire de la Côte d'Azur, les
chercheurs démontrent que lors d'une collision destructrice entre
deux noyaux cométaires, seule une faible partie de la matière est
pulvérisée à haute vitesse, réduite à l'état de poussières. Mais à
l'opposé du point d'impact, les matériaux riches en éléments
volatiles peuvent résister, et être éjectés à des vitesses relatives
suffisamment faibles pour s'attirer et se ré-accumuler en formant de
nombreux petits corps, qui s'agglutinent à leur tour pour n'en
former qu'un seul. Un processus qui ne prend que quelques jours,
voire quelques heures ! Et la comète ainsi produite préserve une
faible densité et sa richesse en substances volatiles, comme
Tchouri.
Ce phénomène serait possible même lors d'impacts à la vitesse d'1
km/s, typique dans la ceinture de Kuiper, l'anneau de comètes situé
au-delà de Neptune, lieu de naissance de nombreuses comètes dont
Tchouri. Ce type de collisions entre comètes se produisant
régulièrement, Tchouri a pu se former à n'importe quel moment de
l'histoire du Système solaire et pas forcément à ses débuts, comme
cela semblait acquis, réglant le problème d'une aussi étonnante
survie.
Ce nouveau scénario permet également d'expliquer la présence de
trous et de couches stratifiées observés sur Tchouri : ceux-ci se
seraient bâtis naturellement lors du processus de ré-accumulation,
ou plus tard après sa formation.
Enfin, lors de la collision à l'origine de ce type de comètes,
puisqu'aucune compaction ni échauffement significatifs ne se
produisent, la composition primordiale est préservée : ces nouvelles
comètes demeurent bien des objets primitifs. Même si Tchouri s'est
formée récemment, l'analyse de sa matière nous permet bel et bien de
remonter aux origines du Système solaire.
Jean Etienne
Source principale :
Comet Chury formed by a
catastrophic collision, CNRS.
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Image de l'étape
finale d'une simulation, réalisée par les auteurs, d'une collision
catastrophique entre comètes, montrant l'un des objets formés par la
ré-accrétion de débris de la collision, avec une forme identique à
celle de Tchouri. Crédit CNRS. |
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