Les météorites
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Les premières images détaillées de comètes nous ont été fournies par la sonde Giotto (Fig. 17). Les comètes sont sans doute les objets les plus primitifs que nous puissions connaître. Depuis 4 Ga, elles constituent la mémoire du système solaire.
On a longtemps pensé que les comètes, ces petites boules de neige sale, comme les appelait F. Whipple en 1950, avaient été fabriquées aux confins du système solaire lors de la phase d’accrétion à froid de la nébuleuse, à une distance d’environ une année-lumière, dans la ceinture de Kuiper et qu’elles avaient pu être ensuite dispersées sous l’effet de perturbations gravifiques en un nuage sphérique de rayon comparable, dit « nuage de Oort » (Fig. 18).
On
pense de nos jours que le nuage de Oort aurait précédé la ceinture de Kuiper.
Les comètes auraient été formées au voisinage des planètes joviennes
(paragraphe fractionnement des éléments et des corps), puis ensuite elles
auraient été éjectées vers la périphérie du système solaire « au gré des rencontres »
gravitationnelles (relire la note infrapaginale n°17 sur le rôle des deux
planètes géantes, Jupiter et Saturne), tant dans le plan de condensation du
nuage (ceinture de Kuiper), qu’à l’extérieur du plan (nuage de Oort). Ce sont
ainsi des milliards de petits morceaux de la nébuleuse primitive qui tournent
ainsi autour du
soleil
[1]
. A
cette distance du Soleil, l'environnement est si froid (quelques degrés K)
qu'il a permis aux comètes de conserver leurs éléments volatils depuis leur
création. En outre, la taille des comètes qui ont été observées lors de leur
passage au voisinage du Soleil ne dépasse pas quelques hectomètres à quelques
kilomètres, ce qui garantit aussi qu’elles n’ont pas subi de réchauffement
important lors de la phase d’accrétion.
A la suite de
perturbations du champ de gravité solaire, probablement provoquées par la
proximité d'autres étoiles, les comètes décrochent de leur nuage pour une
orbite très excentrique qui les fait passer très près du Soleil.
Le dégazage commence à une distance du
Soleil (ou température) variable, entre 5 et 15 UA, probablement en fonction de
la composition de la glace de la comète.
Comète (environ 600 Km3 pour la
comète de Halley) s’entoure alors d’une atmosphère très ténue, constituée de
molécules appelées mères (tableau 8) que la très faible gravité de l’objet ne
pourra retenir. C'est cette atmosphère qui est à l’origine de ce que nous
appelons la queue de la comète. Cette chevelure
est en fait double. La partie brillante est constituée de grains de
poussières (silicates plus métaux) qui, entraînés avec la sublimation,
réfléchissent la lumière. Cette première partie de la queue est fortement
arquée par le flux de photons (pression de radiation Fig. 19b). La seconde
partie est constituée d’ions provenant de la dissociation et de l’ionisation
par les UV de molécules de l’atmosphère de la comète. Elle est moins arquée,
par les particules chargées du vent solaire, et constituée de molécules dites filles
(Fig. 19c). On y a reconnu en
premier lieu H et OH, mais aussi nombre de composés carbonés et azotés, tels
que CN, CH, CO, CH3O.
Tous proviennent de la dissociation de
molécules plus complexes dont quelques-unes seulement ont aussi été observées.
Outre H2O, citons les molécules HCN (acide cyanhydrique), CH3OH
(méthanol), H2CO (formaldéhyde), auxquelles vient s’ajouter H2S.
Des raies caractéristiques de C2 et de C3 laissent à
penser que des cycles aromatiques devraient aussi être présents dans la glace, avec
C2H6O2 (éthylène-glycol) déjà identifié dans
la comète Hale-Bopp. Les comètes apparaissent donc constituées de 80% de grains
minéraux, entourés de glace (20%) riche en composés organiques. L’origine de
ces composés organiques reste à trouver. Sont-ils contemporains de l’épisode
d’accrétion? Du nuage interstellaire antérieur? Ces fossiles vivants, témoins
de nos origines peuvent avoir eu une importance considérable dans la constitution des atmosphères planétaires. On a en effet de bonnes raisons de penser (cf. Chp. 4.D,
« Naissance tourmentée de la Terre ») que le bombardement
météoritique et cométaire ne s’est pas arrêté brutalement avec la phase de
refroidissement du système solaire, mais que cette accrétion terminale
postérieure à la phase T-Tauri a apporté aux planètes déjà formées et
différenciées, une sorte de vernis de matériaux précoces et froids, dont de
l’eau et du carbone. Le rôle des météorites carbonées hydratées de type
Murchison pourraient avoir joué un rôle clef, et nombreux sont ceux qui s’accordent
à penser que l’océan terrestre doit
énormément à cet épisode « tardif », et peut-être que la vie sur Terre n’aurait pas eu lieu sans cet apport en composés
organiques
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.........................
plan
[1]
Dans la ceinture de Kuiper il existe aussi quelques corps
de plusieurs centaines de km ( e. g. astéroïde 2001 KX76, 1270 km ; 2002
LM60 "Quaoar", environ