De surprenantes dunes sur la comète Tchouri
Publié par Adrien le 23/02/2017 à 00:00
Source: CNRS
Contre toute attente, les clichés de la sonde Rosetta montrent la présence de structures en forme de dunes à la surface de la comète Tchouri. Des chercheurs du laboratoire Physique et mécanique des milieux hétérogènes (CNRS/ESPCI Paris/UPMC/Université 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 centre du bassin parisien, entre les confluents de la Marne et de la...) Diderot) ont étudié les photos disponibles et modélisé le dégazage de vapeur () afin d'expliquer ce phénomène. Ils ont montré que la forte différence de pression (La pression est une notion physique fondamentale. On peut la voir comme une force rapportée à la surface sur laquelle elle s'applique.) entre la face au soleil (Le Soleil (Sol en latin, Helios ou Ήλιος en grec) est l'étoile centrale du système solaire. Dans la classification...) 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...) et celle à l'ombre (Une ombre est une zone sombre créée par l'interposition d'un objet opaque (ou seulement partiellement opaque) entre une source de lumière et la surface sur laquelle se...) provoque des vents capables de transporter des grains et de façonner des dunes. Ces travaux ont été publiés le 21 février 2017 dans la revue PNAS.


À gauche, une photo de la comète Tchouri où l'on distingue le dégazage de vapeur d'eau qui entraîne des poussières (© ESA/Rosetta/NAVCAM). À droite, la région du cou (Le cou est la région du corps qui est située entre la tête et le reste du corps (torse ou tronc).) entre les deux lobes de la comète. On y observe différents types de relief (Le relief est la différence de hauteur entre deux points. Néanmoins, ce mot est souvent employé pour caractériser la forme de la surface de la Terre.), dont ces dunes au bas à gauche (cercle rouge), dans la zone sableuse.
© ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA

La formation de dunes sédimentaires réclame la présence de grains et de vents assez forts pour les transporter le long du sol. Or, les comètes ne possèdent pas d'atmosphère (Le mot atmosphère peut avoir plusieurs significations :) dense et constante comme sur 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....). La caméra (Le terme caméra est issu du latin : chambre, pour chambre photographique. Il désigne un appareil de prise de vues animées, pour le cinéma, la télévision ou la...) OSIRIS embarquée sur la sonde Rosetta (Rosetta est une sonde spatiale conçue par l'Agence spatiale européenne (ESA), ayant pour objectif de récolter des informations sur la comète Churyumov-Gerasimenko.) a pourtant montré la présence de structures, espacées d'une dizaine de mètres, rappelant des dunes sur 67P/Churyumov-Gerasimenko. Elles se retrouvent sur les lobes de la comète ainsi que sur le cou qui les relie. La comparaison d'une paire (On dit qu'un ensemble E est une paire lorsqu'il est formé de deux éléments distincts a et b, et il s'écrit alors :) de photos prises d'un même endroit, à 16 mois (Le mois (Du lat. mensis «mois», et anciennement au plur. «menstrues») est une période de temps arbitraire.) d'intervalle, prouve de plus que les dunes se sont déplacées et qu'elles sont donc actives.

Face à cette surprise, les chercheurs ont montré qu'il existe en réalité un vent (Le vent est le mouvement d’une atmosphère, masse de gaz située à la surface d'une planète. Les vents les plus violents connus ont lieu sur...) le long de la surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois frontière physique, et...) de la comète. Il est dû à la différence de pression entre le côté ensoleillé, où la glace (La glace est de l'eau à l'état solide.) de surface peut se sublimer grâce à l'apport d'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.) par le rayonnement solaire (En plus des rayons cosmiques (particules animées d'une vitesse et d'une énergie extrêmement élevées), le Soleil rayonne des ondes électromagnétiques dont le spectre s'étend des ondes...), et la face où il fait nuit. Cette atmosphère transitoire reste très ténue, avec une pression maximale 100?000 fois plus petite que sur Terre, 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 :...), le moment où la comète est au plus près du soleil. Cependant, la gravité (La gravitation est une des quatre interactions fondamentales de la physique.) est elle-même très faible et l'analyse des forces exercées sur les grains de la surface de la comète montre que ces vents thermiques peuvent transporter des grains de taille centimétrique, dont la présence est confirmée par les photos du sol. Les conditions nécessaires pour permettre la formation des dunes, des vents capables de transporter des grains le long du sol, sont donc réunies à la surface de Tchouri.

Ces travaux représentent une avancée dans la compréhension des différents processus à l'œuvre à la surface des comètes. Ils soulignent également que la mission Rosetta nous réserve encore de nombreuses surprises et découvertes.
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