Comète - Définition

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Introduction

La comète Hale-Bopp en 1997.

En astronomie, une comète est un petit astre brillant constitué de glace et de poussière du système solaire, dont l'orbite (En mécanique céleste, une orbite est la trajectoire que dessine dans l'espace un corps...) a généralement la forme d'une ellipse très allongée, et souvent accompagné d'une longue traînée (En mécanique des fluides, la traînée est la force qui s'oppose au mouvement d'un...) lumineuse due à l'interaction (Une interaction est un échange d'information, d'affects ou d'énergie entre deux agents au sein...) à vitesse (On distingue :) élevée entre la comète (En astronomie, une comète est un petit astre brillant constitué de glace et de...) au voisinage (La notion de voisinage correspond à une approche axiomatique équivalente à celle de la...) du Soleil (Le Soleil (Sol en latin, Helios ou Ήλιος en grec) est l'étoile...) et diverses forces émanant du Soleil : vent solaire (Le vent solaire est un flux de plasma constitué essentiellement d'ions et d'électrons qui sont...), pression de radiation (La pression de radiation est la pression exercée sur une surface exposée à un rayonnement...) et gravitation (La gravitation est le phénomène d'interaction physique qui cause l'attraction...).

Le mot comète vient du grec komêtês (Κομήτης) qui signifie « chevelu » ; il est dû à l'immense queue faite de gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et...) et de poussières d'environ 30 à 80 millions de kilomètres (Le mètre (symbole m, du grec metron, mesure) est l'unité de base de longueur du Système...).

Description

Une comète se compose essentiellement de trois parties : le noyau, la chevelure et les queues. Le noyau et la chevelure constituent la tête de la comète.

Lors du dernier passage de la comète de Halley (La comète de Halley (1P/Halley) est la plus connue de toutes les comètes. Son demi grand...) en 1986, 6 sondes spatiales (ICE, Vega-1, Vega-2, Sakigake (Sakigake (Pionner, MS-T5 de son nom de code), est la première sonde interplanétaire du...), Suisei et Giotto) ont frôlé la comète et enregistré des données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent...) et des images précieuses pour notre connaissance des comètes.

Le noyau

L'hypothèse de constitution du noyau la plus communément admise et confirmée par les récentes expériences spatiales, est qu'il serait un corps solide constitué de glaces (eau, monoxyde de carbone (Le monoxyde de carbone est un des oxydes du carbone. Sa formule brute s'écrit CO et sa formule...), dioxyde de carbone) et de matières météoritiques agglomérées (modèle dit de la « boule de neige (La neige est une forme de précipitation, constituée de glace cristallisée et...) sale » proposé par Fred Whipple). Ces glaces se subliment sous l'action du rayonnement solaire (En plus des rayons cosmiques (particules animées d'une vitesse et d'une énergie extrêmement...) et donnent naissance à la chevelure, puis aux queues.

Le diamètre (Dans un cercle ou une sphère, le diamètre est un segment de droite passant par le centre...) du noyau (non sphérique) est estimé entre quelques centaines de mètres et quelques dizaines de kilomètres.

La plus grande dimension (Dans le sens commun, la notion de dimension renvoie à la taille ; les dimensions d'une pièce...) du noyau de la comète de Halley, de forme oblongue, est d'environ 15 km ; le volume (Le volume, en sciences physiques ou mathématiques, est une grandeur qui mesure l'extension...) de son noyau a été estimé à 500 km3, pour une masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un...) de 1014 kg, ce qui correspond à une masse volumique (La masse volumique est une grandeur physique qui caractérise la masse d'un matériau par...) moyenne (La moyenne est une mesure statistique caractérisant les éléments d'un ensemble de...) de 200 kg/m3.

La chevelure

La chevelure, ou coma, est constituée d'atomes (Un atome (du grec ατομος, atomos, « que l'on ne peut...), de gaz et de poussières issus du noyau de la comète et libérés sous forme de jets de gaz. Très rapidement le rayonnement (Le rayonnement, synonyme de radiation en physique, désigne le processus d'émission ou de...) ultraviolet (Le rayonnement ultraviolet (UV) est un rayonnement électromagnétique d'une longueur...) émanant du Soleil casse les atomes et les molécules (phénomène d'ionisation). La brillance de la chevelure est plus forte à proximité du noyau.

Son diamètre est généralement compris entre 50 000 et 250 000 km, avec des limites extrêmes de 15 000 et 1 800 000 km. La chevelure s'identifie fréquemment avec la tête de la comète, étant donné le faible diamètre relatif du noyau.

Les analyses du gaz de la chevelure de la comète de Halley indiquent que celle-ci contient 80 % d'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les...), 10 % de monoxyde de carbone (Le carbone est un élément chimique de la famille des cristallogènes, de symbole C,...), 3 % de dioxyde de carbone (Le dioxyde de carbone, communément appelé gaz carbonique ou anhydride carbonique, est un...), 2 % de méthane (Le méthane est un hydrocarbure de formule brute CH4. C'est le plus simple composé de la...), moins de 1,5 % d'ammoniac (L’ammoniac est un composé chimique, de formule NH3 (groupe générique des...) et 0,1 % d'acide (Un acide est un composé chimique généralement défini par ses réactions...) cyanhydrique.

Les queues

Une comète importante possède en général deux queues visibles :

  • Une queue constituée d'un plasma ( En physique, le plasma décrit un état de la matière constitué de particules chargées (d'ions...), rectiligne et se maintenant à l'opposé ( En mathématique, l'opposé d’un nombre est le nombre tel que, lorsqu’il est à...) du Soleil (comme une ombre), poussée (En aérodynamique, la poussée est la force exercée par le déplacement de l'air...) à haute vitesse (de l'ordre de 500 km/s) par le vent (Le vent est le mouvement d’une atmosphère, masse de gaz située à la surface...) solaire ; les changements de polarité du vent solaire produisent des ruptures (Ruptures est le second album de la série de science-fiction Orbital constituée de...) dans la queue de plasma qui se reconstitue dans les heures (L'heure est une unité de mesure  :) qui suivent.
Halley le 14 avril 1986
  • Une queue plus large constituée de poussières poussées par la pression (La pression est une notion physique fondamentale. On peut la voir comme une force rapportée...) de radiation (Le rayonnement est un transfert d'énergie sous forme d'ondes ou de particules, qui peut se...) solaire, et incurvée dans le plan de l'orbite. Grâce aux travaux de Michael Finson et Ronald Probstein (1968), qui ont mis en œuvre les hypothèses de Fiodor Bredikhine (1885) qui faisaient elles-mêmes suite à celles de Bessel, on peut modéliser la queue de poussières. Les trajectoires (kepleriennes) des grains peuvent ainsi être analysées en fonction de la durée d'émission (synchrones) ou en fonction de leur taille (syndynes).
  • Une troisième enveloppe, invisible avec des instruments optiques, mais décelée grâce à la radioastronomie (La radioastronomie est une branche de l'astronomie traitant de l'observation du ciel dans le...), est la queue d'hydrogène (L'hydrogène est un élément chimique de symbole H et de numéro atomique 1.) qui s'étend sur des dimensions considérables.

Certaines comètes (Arend-Roland, en avril 1957) présentaient une « anti-queue » que l'on peut expliquer. Il s'agit d'une partie de la queue de poussières (proche du noyau) constituée de gros grains qui, par effet de perspective lorsque la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance...) traverse (Une traverse est un élément fondamental de la voie ferrée. C'est une pièce posée en travers de...) le plan de l'orbite cométaire, semble pointer vers le Soleil.

Leurs dimensions sont considérables : des longueurs de 30 à 80 gigamètres (milliards de mètres) sont relativement fréquentes.

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