La surprise de Stardust

article original publié par Science @ Nasa
auteur : Docteur Tony Phillips
traduction de Didier Jamet
19 JANVIER 2004

Le noyau de la comète Wild 2 photographié par Stardust avec une résolution d’approximativement 20 mètres. cliquez sur le lien du crédit pour avoir accès à une image à plus haute définition.
Le noyau de la comète Wild 2 photographié par Stardust avec une résolution d’approximativement 20 mètres. cliquez sur le lien du crédit pour avoir accès à une image à plus haute définition.

Crédit : Nasa

Lorsque la sonde Stardust s’est approchée de la comète Wild 2 le 2 janvier 2004, elle y a saisi des images qui ont surpris les astronomes.

Au début du mois, Stardust s’est approchée de la comète Wild 2 et a traversé une vraie tempête. Des rafales de poussière cométaire se sont abattues sur la sonde. Au moins une demi-douzaine de grains de poussière se déplaçant plus vite qu’une balle de fusil ont entamé son blindage. Les 16 moteurs-fusées ont donné toute leur puissance pour maintenir la sonde sur sa trajectoire tandis qu’un collecteur grand comme une raquette de tennis recueillait quelques grains de poussière pour les ramener sur Terre dans deux ans.

Tout cela était attendu.

Puis vint ce qui l’était moins. Cela s’est produit lorsque Stardust se trouvait à seulement 236 km de distance du noyau de la comète et l’a photographié avec sa caméra de navigation. Au départ, ces images devaient servir à recaler la trajectoire de la sonde. Mais elles révélèrent également un microcosme d’une saisissante beauté.

Au cœur de toute comète se trouve une " boule de neige sale ", un noyau compact de poussières et de glace que le soleil vaporise petit à petit, donnant naissance à la spectaculaire queue des comètes.

Ces noyaux sont difficiles à observer. Et pour cause, la majorité d’entre eux est plus sombre qu’un morceau de charbon, aussi ne réfléchissent-ils qu’une petite partie de la lumière du Soleil. De plus, ils sont dissimulés au cœur d’un nuage de gaz et de poussières vaporisés, appelé la " coma ". Le plongeon de Stardust dans la coma de Wild 2 lui a permis d’observer le noyau de très près.

Les précédents survols de comète, de la comète de Halley par la sonde européenne Giotto et de la comète Borrelly par Deep Space 1 de la Nasa, ont révélé des noyaux irréguliers sans terrains particulièrement intéressants, ce qui était attendu. Ces comètes ont en effet été régulièrement chauffées par le Soleil depuis des milliers d’années. Ce chauffage a fait fondre leurs traits les plus saillants.

La comète Wild 2 présente un aspect différent. " Nous avons été étonnés par la variété des traits de surface de cette comète " confirme Donald Brownlee de l’Université de Wahington, responsable scientifique de la mission. " Il sont hautement complexes. Vous avez des rochers grands comme des hangars, des escarpements de 100 mètres de dénivelé, et des terrains insolites comme nous n’en avons jamais vus auparavant. Il y a également des structures circulaires " ajoute-t-il " qui ressemblent à des cratères d’impact de 1 km de diamètre ".

" Les escarpements nous indiquent que la croûte de la comète est assez solide " faits remarquer Brownlee. Il s’agit probablement d’un mélange de matériau rocheux pulvérulent tenu d’un bloc par l’eau glacée, le monoxyde de carbone et le méthanol. Si on voulait atterrir à la surface de cette comète, on y parviendrait, et un astronaute pourrait même y marcher sans avoir trop à craindre de voir une crevasse s’ouvrir sous ses pieds.

Brownlee se plait à imaginer qu’un astronaute se tenant à la surface de Wild 2 y découvrirait un paysage vraiment fantastique. " Je l’imagine à l’intérieur d’un cratère, entouré de hautes falaises. " Des pointes glacées aussi haute qu’un homme parsèmeraient le fond du cratère, ce seraient l’équivalent des rides dentelées qui se forment sur Terre à la surface de la neige qui commence à fondre sous l’effet du Soleil.

Ce sortir de ce cratère serait chose facile. " Il suffirait de sauter " confirme Brownlee, " mais pas trop énergiquement quand même ". La gravité de cette comète représente 1/10 000e de celle de la Terre , aussi " vous auriez vite fait de vous retrouver en orbite ".

Certaines photos de Stardust révèlent des jets gazeux. " Ils proviennent des régions actives de la comète, probablement des fissures plus ou moins larges, où la glace se vaporise avant de se précipiter dans l’espace. " C’est de cette façon que s’effectue le transfert de masse du noyau vers la queue.

Observés depuis la surface, les jets seraient à peine visibles. Mais un astronaute à l’œil exercé pourrait les repérer en cherchant " la poussière entraînée par le gaz. Les grains de poussière luisant dans la lumière du Soleil seraient comme les balles traçantes d’une mitrailleuse jaillissant du sol ".

Un explorateur prudent pourrait parcourir les 5 km du noyau en quelques heures à peine, réalisant des bonds énormes, esquivant les jets. " Ce serait une expérience extraordinaire " rêve tout haut Brownlee.

Il y a des milliards de comètes dans le système solaire. " Nous n’en avons survolé que trois " se lamente Brownlee. Et encore, une d’elles, la comète de Halley, n’a t-elle présenté à la caméra que son profil plongé dans l’ombre. Aussi il est trop tôt pour dire si la comète Wild 2 est vraiment une comète très originale.

Contrairement à Halley et à Borrelly, " Wild 2 n’est arrivée que très récemment au cœur du système solaire. " Pendant des milliards d’années, elle a erré dans l’espace lointain, au-delà de l’orbite de Jupiter, jusqu’à ce qu’elle soit happée par la gravité de Jupiter en 1974, ce qui l’a placée sur une orbite croisant le Soleil. Depuis lors, la comète n’est passée que 5 fois à proximité de notre étoile, et le chauffage résultant n’a fait qu’entamer sa surface.

Pour Brownlee, ce pourrait bien être la clé de l’apparence de la comète. " La surface de Wild 2 est un mélange de jeunes et de vieux terrains que nous n’avons jamais vu auparavant " explique-t-il. Parmi les traits les plus récents, on peut ranger les possibles dolines qui doivent se forment lors du chauffage de la surface. A l’inverse, les cratères d’impact et leurs éjectas sont de vieilles cicatrices datant de sa période passée aux confins du système solaire.

Ce sont ces parties anciennes qui faisaient de Wild 2 une cible de premier choix pour Stardust, laquelle a probablement capturé plus d’un millier de grains de poussière pendant la rencontre. Un tel matériau, quasiment inaltéré depuis la formation du système solaire, pourrait nous en révéler beaucoup sur nos origines.

La précieuse cargaison du vaisseau reviendra sur Terre en 2006 à des fins d’analyse. Si une simple image a déjà étonné les scientifiques, quelles surprises découvriront-ils lorsqu’ils auront ce millier de poussières de comètes sous la main ?

Quelques liens pour aller plus loin

La mission Stardust

L’univers dans un grain de poussière d’étoile

La comète Borrelly

La comète de Halley

Dans notre dictionnaire de l'astronomie...

La comète de Halley, célèbre photographie publiée par le New York Times lors de son passage en 1910
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Les comètes
Les comètes sont des petits corps glacés du système solaire d'orbite fortement excentrique, elles ont une longue traînée lumineuse à l'approche du périhélie
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