2Le noyau est devenu de plus en plus bleu au fur et à mesure que la comète se rapprochait du Soleil, indiquant une composition de surface enrichie en glace d’eau.
Ces variations sont produites par des phénomènes de condensation de la vapeur d’eau et par l’intense activité en s’approchant au périhélie qui a progressivement aminci la couche de poussière couvrant le noyau cométaire, laissant affleurer les couches inférieures enrichies en glace d’eau.
À mesure que l’activité cométaire s’est intensifiée à l’approche du périhélie et que le manteau de poussières s’est affiné, la comète a aussi présenté des variations de couleurs diurnes spectaculaires sur de larges étendues et a révélé la présence de minces couches de givre dans les régions qui passent rapidement de la nuit au jour
À ces endroits, sur une courte période de temps (entre 30 et 40 minutes), les auteurs ont observé que les zones sortant de la nuit sont spectralement plus bleues que les surfaces environnantes déjà éclairées par le Soleil, ainsi que la formation de fin dépôts de givre proches des ombres, qui subliment en quelques minutes, une fois illuminés par le Soleil.
Ces observations s’expliquent par le cycle diurne de l’eau : transformée rapidement en vapeur sous l’influence de la lumière du Soleil pendant le jour local, l’eau se recondense à nouveau pour former une couche mince de givre et de glace à mesure que la température chute après le coucher local du Soleil, puis se sublime de nouveau le lendemain.
- Voir aussi la première détection de ce phénomène par VIRTIS, De Sanctis et al 2015 : Rosetta observe le cycle de la glace d’eau sur la comète
Observation de deux grandes plaques de glace
L’étude rapporte également la première observation de deux grandes plaques brillantes (de 1500 m2 chacune) dans l’hémisphère sud, dans les régions nommées Anhur et Bes, Cette observation met en évidence l’exposition directe de glace d’eau mélangés aux poussières cométaires.
Ces formations, quatre à six fois plus brillantes que les terrains avoisinants, sont apparues à la fin d’avril 2015, et ont disparu environ une dizaine de jours plus tard.
Les auteurs estiment ainsi qu’il s’agit d’un mélange comportant entre 20% et 30% de glace d’eau, c’est-à-dire une quantité de glace jusqu’à 6 fois plus élevée par rapport aux autres taches brillantes précédemment observées à la surface de la comète.
Bien que larges, ces taches brillantes aurait une épaisseur équivalente à moins de 30 cm de glace d’eau pure.
Leur détection montre clairement une variation dans l’abondance d’eau dans les couches superficielles du noyau, et indique que la composition de la comète est localement hétérogène sur des échelles de quelques dizaines de mètres.
Ces taches enrichies en glace d’eau se seraient probablement formées par re-condensation de volatiles au cours de précédents passages au périhélie.
Conclusion
Les observations sur le long terme de 67P/CG nous informent notamment sur la composition des couches supérieures de la surface du noyau.
Elles révèlent que la glace d’eau est abondante sur tout le noyau et affleure à la surface quand la comète s’approche du périhélie. Mais, la plupart du temps, elle est couverte par une couche de poussières.
Les observations OSIRIS montrent ainsi d’une part que des mélanges riches en glace d’eau (jusqu’à 30%) sont occasionnellement présents sur le noyau, et d’autre part que la durée de vie de la glace exposée au Soleil peut varier entre quelques minutes et quelques jours.
La plupart des éléments brillants ne sont observables qu’à très haute résolution et dans des conditions d’illuminations bien particulières.
Des phénomènes similaires se produisent assurément sur d’autres comètes, ce qui contribue à expliquer pourquoi les noyaux cométaires sont si sombres alors qu’ils contiennent de la glace d’eau en abondance.
Référence :
"Rosetta’s comet 67P/Churyumov-Gerasimenko sheds its dusty mantle to reveal its icy nature", Fornasier et al.
Article paru en ligne dans Science le 17 novembre 2016 : 10.1126/science.aag2671 (2016)