La comète qui change de couleur
Publié par Adrien le 11/04/2016 à 00:00
Source: ESA
L'orbiteur Rosetta de l'ESA a observé des changements de couleur et de luminosité de la comète alors que la chaleur du Soleil faisait disparaître l'ancienne surface et révélait de nouveaux matériaux.


La comète qui change de couleur

VIRTIS, le spectromètre (Un spectromètre est un appareil de mesure permettant d'étudier de décomposer une quantité observée — un faisceau lumineux en spectroscopie, ou bien un mélange de molécules par exemple en spectrométrie de masse...) imageur visible, infrarouge (Le rayonnement infrarouge (IR) est un rayonnement électromagnétique d'une longueur d'onde supérieure à celle de la lumière visible mais plus courte que...) et thermique (La thermique est la science qui traite de la production d'énergie, de l'utilisation de l'énergie pour la production de chaleur ou de froid, et des transferts...) de Rosetta, a commencé à détecter ces changements sur les parties exposées au Soleil (Le Soleil (Sol en latin, Helios ou Ήλιος en grec) est l'étoile centrale du système solaire. Dans la...) de la comète (En astronomie, une comète est un petit astre brillant constitué de glace et de poussière du système solaire, dont l'orbite a...) 67P/Churyumov-Gerasimenko, soit principalement l'hémisphère nord (Le nord est un point cardinal, opposé au sud.) et les régions équatoriales, dans les mois (Le mois (Du lat. mensis «mois», et anciennement au plur. «menstrues») est une période de temps arbitraire.) qui ont immédiatement suivi l'arrivée de la sonde (Une sonde spatiale est un vaisseau non habité envoyé par l'Homme pour explorer de plus près des objets du système solaire et, pour certaines, l'espace qui est au-delà. Cela couvre à la fois les mesures in situ (champs...) en août 2014.

Un nouvel article 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...), publié dans la revue Icarus, fait le point (Graphie) sur les découvertes initiales, jusqu'à novembre 2014, de cette étude, à une période pendant laquelle Rosetta se trouvait à une distance allant de 100 à 10 km du noyau de la comète. Pendant ce laps de temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.), l'orbite (En mécanique céleste, une orbite est la trajectoire que dessine dans l'espace un corps autour d'un autre corps sous l'effet de la gravitation.) de la comète la rapprochait du Soleil, passant d'environ 542 millions de kilomètres (Le mètre (symbole m, du grec metron, mesure) est l'unité de base de longueur du Système international. Il est défini comme la distance parcourue par la lumière dans le...) de distance à 438 millions.

VIRTIS a surveillé dans une large gamme d'ondes (Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation réversible de propriétés physiques locales. Elle transporte de l'énergie sans transporter de matière.) visibles et infrarouges l'évolution de la lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil humain, c'est-à-dire comprises dans des longueurs d'onde de 380nm (violet) à 780nm (rouge). La lumière est...) reflétée par la surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois frontière physique, et est souvent abusivement confondu avec sa mesure, sa...), qui indique des changements subtils dans la composition de la couche la plus externe de la comète.


La comète le 19 septembre 2014 - NavCam
A son arrivée, Rosetta a découvert un corps céleste très sombre, qui reflétait environ 6% de la totalité de la lumière qui lui parvenait. La majorité de la surface était alors recouverte d'une couche de poussière sombre et sèche, faite d'un mélange (Un mélange est une association de deux ou plusieurs substances solides, liquides ou gazeuses qui n'interagissent pas chimiquement. Le résultat de l'opération est une préparation aussi appelée mélange. Les substances...) de substances minérales et organiques.

Certaines surfaces sont légèrement plus claires, d'autres légèrement plus sombres, ce qui indique des différences dans leur composition. La majorité de la surface est légèrement rougie par des matériaux (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets.) riches en substances organiques, alors que les rares matériaux riches en glace (La glace est de l'eau à l'état solide.) apparaissent plus bleutés.

Même lors du premier rendez-vous de Rosetta avec la comète, loin du Soleil, les glaces cachées sous la surface commençaient déjà à se réchauffer doucement, à se sublimer en gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et quasi-indépendants. Dans l’état gazeux, la matière n'a pas de forme propre ni de volume propre : un gaz tend à...) et à s'échapper en soulevant une partie de la poussière, contribuant ainsi à la formation de la coma (Le terme « coma » signifie « sommeil profond » en grec ancien. Le coma est une abolition de la conscience et de la vigilance non réversible par les stimulations....) (chevelure) et de la queue de la comète.

VIRTIS démontre qu'alors que les "vieilles" couches de poussière étaient doucement éjectées, d'autres matériaux se retrouvaient exposés petit à petit. Cette nouvelle surface était à la fois plus réfléchissante, ce qui rendait la comète plus brillante, et plus riche en glace, ce qui la faisait apparaître plus bleue.


Mosaïque de la région Imhotep
La luminosité (La luminosité désigne la caractéristique de ce qui émet ou réfléchit la lumière.) de la comète a augmenté en moyenne (La moyenne est une mesure statistique caractérisant les éléments d'un ensemble de quantités : elle exprime la grandeur...) d'environ 34%. Dans la région Imhotep, elle est passée de 6,4 à 9,7% lors des trois premiers mois d'observation (L’observation est l’action de suivi attentif des phénomènes, sans volonté de les modifier, à l’aide de moyens d’enquête et...).

"La tendance globale semble être une augmentation de la glace d'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.) au sein des couches de surface de la comète, ce qui crée des changements dans les signatures spectrales observées. De ce point de vue (La vue est le sens qui permet d'observer et d'analyser l'environnement par la réception et l'interprétation des rayonnements lumineux.), c'est comme si la comète changeait de couleur sous nos yeux," explique Gianrico Filacchione, l'auteur principal de l'étude.

"Cette évolution est une conséquence directe de l'activité (Le terme d'activité peut désigner une profession.) qui se produit à la surface, et immédiatement sous la surface, de la comète. La disparition d'une partie de la couche de poussière suite au commencement d'une activité gazeuse est la cause probable de l'abondance croissante de glace d'eau à la surface."

"Les propriétés de la surface sont très dynamiques, elles changent avec la distance par rapport au Soleil et avec le niveau d'activité de la comète," ajoute Fabrizio Capaccioni, investigateur principal de VIRTIS.

"Nous avons commencé à analyser les données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un événement, etc.) obtenues par la suite, et nous pouvons déjà voir que la tendance se poursuit dans les observations effectuées après novembre 2014."

"L'évolution des propriétés de la surface conjointement avec l'activité n'a encore jamais été observée par une mission cométaire, et il s'agit de l'un des objectifs scientifiques majeurs de la mission Rosetta," rappelle Matt Taylor, scientifique du projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a priori à l’identique, nécessitant le concours et...) Rosetta de l'ESA.

"C'est formidable que des articles scientifiques qui adressent ce sujet soient publiés, et nous sommes impatients de voir l'évolution sur l'ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble), « une multitude qui peut être comprise comme un tout »,...) de la mission."
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