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Posté par Redbran le Mercredi 28/10/2015 à 00:00
De l'alcool éthylique et du sucre dans une comète !
Une équipe internationale menée par des chercheurs français du CNRS et de l'Observatoire de Paris au sein du Laboratoire d'études spatiales et d'instrumentation en astrophysique (Observatoire de Paris / CNRS / UPMC / Université Paris Diderot) et du Laboratoire d'études du rayonnement (Le rayonnement, synonyme de radiation en physique, désigne le processus d'émission ou de transmission d'énergie impliquant une particule porteuse.) et de la matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses trois états les plus communs sont l'état solide, l'état liquide, l'état...) en astrophysique (L’astrophysique (du grec astro = astre et physiqui = physique) est une branche interdisciplinaire de l'astronomie qui concerne principalement la physique et l'étude des propriétés des objets de l'univers...) et atmosphères (Observatoire de Paris (Paris est une ville française, capitale de la France et le chef-lieu de la région d’Île-de-France. Cette ville est construite sur une boucle de la Seine, au...) / CNRS (Le Centre national de la recherche scientifique, plus connu sous son sigle CNRS, est le plus grand organisme de recherche scientifique public français (EPST).) / UPMC / Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission (études supérieures). Aux États-Unis, au...) de Cergy-Pontoise /ENS) annonce la première détection de l'alcool éthylique (C2H5OH) et du plus simple des sucres, le glycolaldéhyde (CH2OHCHO) dans la comète (En astronomie, une comète est un petit astre brillant constitué de glace et de poussière du système solaire, dont l'orbite a généralement la forme d'une ellipse...) C/2014 Q2 (Lovejoy). L'étude paraît dans la revue en ligne Science Advances, le 23 octobre 2015.

Découverte en août 2014 par l'astronome (Un astronome est un scientifique spécialisé dans l'étude de l'astronomie.) amateur australien Terry Lovejoy, la comète C/2014 Q2 vient des régions les plus froides du Système solaire (Le système solaire est un système planétaire composé d'une étoile, le Soleil et des corps célestes ou objets définis gravitant autour de lui (autrement dit, notre système planétaire) :...) à près de 1 000 unités astronomiques (UA) du Soleil (Le Soleil (Sol en latin, Helios ou Ήλιος en grec) est l'étoile centrale du système solaire. Dans la classification astronomique, c'est une...). Elle est issue du nuage (Un nuage est une grande quantité de gouttelettes d’eau (ou de cristaux de glace) en suspension dans l’atmosphère. L’aspect d'un nuage dépend de la lumière qu’il reçoit, de la nature, de...) d'Oort, un réservoir de comètes situé aux confins du Système solaire.

À son passage au plus près du Soleil et de la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance croissante au Soleil, et la quatrième par taille et par masse croissantes. C'est la plus grande et la plus massive des quatre...) en janvier 2015, elle est restée visible à l'oeil nu pendant plus d'un mois (Le mois (Du lat. mensis «mois», et anciennement au plur. «menstrues») est une période de temps arbitraire.). Depuis la comète Hale-Bopp en 1997, ce fut l'une des comètes intrinsèquement les plus actives à passer (Le genre Passer a été créé par le zoologiste français Mathurin Jacques Brisson (1723-1806) en 1760.) près de la Terre, éjectant plus de 20 tonnes de vapeur () d'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.) par seconde ( Seconde est le féminin de l'adjectif second, qui vient immédiatement après le premier ou qui s'ajoute à quelque chose de nature identique. La seconde est une unité de mesure du...) à son maximum d'activité (Le terme d'activité peut désigner une profession.).


Comète C/2014 Q2 (Lovejoy) prise en photo le 12 février 2015
© Fabrice Noël

Les comètes sont des vestiges de la formation du Système solaire qui ont conservé dans leurs glaces des informations sur la composition et les conditions physiques qui prévalaient dans la nébuleuse (Une nébuleuse (du latin nebula, « nuage ») désigne, en astronomie, un objet céleste d’aspect diffus composé de gaz...) protoplanétaire, il y a 4,5 milliards d'années.

À l'approche du Soleil, leurs glaces se subliment et libèrent une atmosphère (Le mot atmosphère peut avoir plusieurs significations :) riche en molécules diverses, qui peut être sondée à distance grâce à des instruments au sol tels que le radiotélescope (Un radiotélescope est un télescope spécifique utilisé en radioastronomie pour capter les ondes radioélectriques émises par les astres. Ces ondes radio, bien que plus ou moins prédites par certains...) de 30 m de l'Institut de RadioAstronomie Millimétrique (L'Institut de radioastronomie millimétrique ou Iram a été fondé en 1979. Il est le résultat d'une collaboration entre la France, l'Allemagne et l'Espagne. Ainsi, il...) - IRAM, équipé de puissants systèmes de détection.


Radiotélescope de 30 m de l'IRAM, situé dans la Sierra Nevada près de Grenade en Espagne.
© N. Biver / Observatoire de Paris (L'Observatoire de Paris est né du projet, en 1667, de créer un observatoire astronomique équipé de bons instruments permettant d'établir des cartes pour la navigation. Il vient en...) / LESIA

Précisément, des observations (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et d’étude appropriés. Le plaisir procuré explique la très grande participation...) réalisées en janvier 2015 avec ce radiotélescope ont permis quantifier la production de 21 molécules dans la comète Lovejoy (C/2007 E2 (Lovejoy) est une comète de couleur verdâtre découverte dans l'hémisphère sud le 15 mars 2007. D'une magnitude de 9,5 dans le visible au moment des...), dont l'alcool éthylique et le glycolaldéhyde, toutes deux présentes avec des abondances relatives à l'eau respectivement de 0,12% et 0,02% .

"La quantité (La quantité est un terme générique de la métrologie (compte, montant) ; un scalaire, vecteur, nombre d’objets ou d’une autre manière de dénommer la valeur d’une collection ou un...) d'alcool éthylique qui s'échappe chaque seconde des glaces de la comète Lovejoy au périhélie (Le périhélie est le point de l'orbite d'un corps céleste (planète, comète, etc.) qui est le plus rapproché du Soleil (grec : helios) autour duquel il...) correspond à celle contenue dans 500 bouteilles (Sur les anciens navires à voiles, on appelait les bouteilles deux petits compartiments, un de chaque côté du tableau arrière servant de toilettes aux officiers du bord.) de vin!", précise Nicolas Biver, chercheur (Un chercheur (fem. chercheuse) désigne une personne dont le métier consiste à faire de la recherche. Il est difficile de bien cerner le métier de chercheur tant les domaines de recherche sont diversifiés et impliquent...) CNRS à l'Observatoire de Paris, premier auteur de l'étude.

Parmi les autres molécules détectées, plusieurs sont des molécules organiques complexes, comme l'éthylène glycol (utilisé comme antigel), le formiate de méthyle, l'acétaldéhyde (ou éthanal), la formamide, l'acide (Un acide est un composé chimique généralement défini par ses réactions avec un autre type de composé chimique complémentaire, les bases.) formique, et le formaldéhyde.

Ces molécules organiques ont une abondance relativement élevée, comparée aux abondances mesurées dans les régions de formation d'étoiles, ce qui est en accord avec une synthèse organique (La chimie organique est une branche de la chimie concernant la description et l'étude d'une grande classe de molécules à base de carbone : les composés organiques.) importante dans les régions extérieures de la nébuleuse protoplanétaire.


Graphique montrant les abondances par rapport au méthanol (CH3OH, alcool méthylique)
Celles mesurées dans les comètes Lovejoy et Hale-Bopp et, par comparaison, celles identifiées dans deux zones de formation d'étoiles. Sont également représentées sur le graphique des simulations disponibles dans la littérature scientifique (Un scientifique est une personne qui se consacre à l'étude d'une science ou des sciences et qui se consacre à l'étude d'un domaine avec la rigueur et les méthodes scientifiques.) de synthèse organique se produisant dans des régions d'un disque protoplanétaire (Les étoiles se forment à partir d'un nuage de gaz et de poussières dont la partie centrale s'effondre sur elle-même. Puis, à l'intérieur de la nébuleuse résiduelle, la matière se condense...), situées à 30 et 100 UA de la proto-étoile centrale.

Cette découverte intervient au cours d'une année (Une année est une unité de temps exprimant la durée entre deux occurrences d'un évènement lié à la révolution de la Terre autour du Soleil.) déjà particulièrement riche pour la science cométaire, avec la mission Rosetta de l'Agence spatiale européenne (L’Agence spatiale européenne (ASE) (en anglais European Space Agency : ESA) est une agence spatiale intergouvernementale fondée le 31 mai 1975. Elle est chargée de la coordination des projets spatiaux de 18...) qui étudie in situ la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko.

Un certain nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) des molécules détectées dans la comète Lovejoy ont été également identifiées à la surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique,...) de la comète 67P par les instruments de l'atterrisseur (Un atterrisseur (lander en anglais) désigne en dans le domaine de l'astronautique un engin spatial embarqué dans un véhicule spatial destiné à se poser...) Philae (résultat publié dans la revue Science, le 31 juillet 2015).


Illustration de la chanson "Le Vin de la Comète" d'Aristide Bruant (1883)" (Tirée de "Chansons et monologues d'Aristide Bruant", tome 3, E. Geffroy (Paris) 1896-1897.)
Ces deux comètes ne proviennent pas du même réservoir: nuage d'Oort (à 10 000-100 000 UA du Soleil) pour Lovejoy, ceinture de Kuiper (La ceinture de Kuiper (parfois appelée ceinture d'Edgeworth-Kuiper, ['kœj.pər] en néerlandais), est une zone du système solaire s'étendant au-delà de...) (à 30-50 UA) pour 67P. La comparaison de leur composition est donc très importante pour contraindre le lieu de formation de ces deux familles de comètes.

Les comètes ont certainement contribué à l'apport d'eau et d'autres composés sur Terre durant les premières centaines de millions d'années de son existence.

"La mise en évidence d'une complexité (La complexité est une notion utilisée en philosophie, épistémologie (par exemple par Anthony Wilden ou Edgar Morin), en physique, en biologie (par exemple par Henri Atlan), en sociologie, en informatique ou...) organique importante dans le matériau (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets. C'est donc une matière de base sélectionnée en...) cométaire est un pas essentiel vers une meilleure compréhension des conditions qui prévalaient lors de l'apparition de la vie (La vie est le nom donné :) sur Terre.", précise Dominique Bockelée-Morvan, chercheur CNRS à l'Observatoire de Paris et coauteure de l'étude.

Les observations à l'IRAM ont été complétées par des mesures du dégazage de vapeur d'eau de la comète obtenues grâce au grand radiotélescope de la station de radioastronomie de l'Observatoire de Paris, à Nançay (Cher) et à l'observatoire spatial submillimétrique Odin sous coopération franco-suédoise.

L'équipe scientifique

Ce résultat est le fruit (En botanique, le fruit est l'organe végétal protégeant la graine. Caractéristique des Angiospermes, il succède à la fleur par transformation du pistil. La paroi de l'ovaire forme le...) d'une collaboration internationale comprenant des chercheurs de l'Observatoire de Paris au Laboratoire d'études spatiales et d'instrumentation (Le mot instrumentation est employé dans plusieurs domaines :) en astrophysique - LESIA (Observatoire de Paris / CNRS / UPMC / Université Paris Diderot) et au Laboratoire d'études du rayonnement et de la matière en astrophysique et atmosphères - LERMA (Observatoire de Paris/CNRS/UPMC/Université de Cergy-Pontoise/ENS), de l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le Perimeter Institute for Theoretical Physics est un tel institut.) de RadioAstronomie Millimétrique - IRAM (financé par l'INSU/CNRS (France), le Max-Planck-Gesellschaft (Allemagne) et l'Instiuto Geográfico Nacional (Espagne)), du Laboratoire d'Astrophysique de Bordeaux (CNRS / Université de Bordeaux), de l'Observatoire de Stockholm et de la NASA (La National Aeronautics and Space Administration (« Administration nationale de l'aéronautique et de l'espace ») plus connue sous son abréviation...).

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Source: Observatoire de Paris