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La comète 67P/ Churyumov-Gerasimenko est bien un objet binaire !

11 octobre 2021

Une nouvelle étude menée par des chercheurs de l’Observatoire de Paris - PSL au Laboratoire d’études spatiales et d’instrumentation en astrophysique sur la mission spatiale Rosetta renforce l’hypothèse que la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko est un corps binaire formé par la collision à faible vitesse de deux objets distincts pendant les toutes premières phases de la formation du Système solaire. Les résultats sont publiés dans la revue Astronomy & Astrophysics, le 22 septembre 2021.

Les chercheurs continuent l’analyse de l’extraordinaire moissons des données de la mission spatiale Rosetta, qui était la pierre angulaire du programme d’exploration spatiale de l’Agence Spatiale Européenne (ESA) dédié aux petits corps. Rosetta a observé la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko (noté ci-après 67P) pendant près de 2 ans permettant d’étudier pour la première fois l’évolution de la surface d’un noyau cométaire.

Une nouvelle étude menée par des chercheurs du LESIA (Laboratoire d’études spatiales et d’instrumentation en astrophysique) porte sur l’analyse détaillée de la géomorphologie, des changements de surface, et de la caractérisation de la glace d’eau exposée sur la région Wosret, localisée sur le petit lobe de la comète.

A gauche : l’hémisphère sud de la comète 67P avec indiqués les noms de régions. Wosret occupe la majeure partie de l’hemiphère sud du petit lobe. Abydos, qui fait partie de cette région, est le site d’atterissage final de l’atterisseur Philae. A droite : image en couleur RVB, issue de l’instrument OSIRIS, montrant Wosret et Anhur. On remarque sur Anhur beaucoup d’endroits brillants - aux spectres bleus - associés à de la glace d’eau exposée en surface , alors qu’il y en a très peu sur Wosret. Les deux régions sont très actives, érodées et exposées au même flux solaire.

Wosret, sur le petit lobe de la comète...

Cette région, comme d’autres de l’hémisphère sud, est l’une des plus actives et des plus érodées, car illuminée pendant le passage au périhélie lorsque le flux solaire est le plus intense.

Malgré le fait que Wosret est très active, avec plus de 40 sources d’activités cométaires identifiées, très peu de changements de surface ont été identifiés. À savoir :

  • Une cavité longue environ 30 m et profonde 6 m,
  • Un amincissement de sa couche de poussière d’environ un mètre sur une surface limitée,
  • Une perte de masse totale estimée à 1,2 million de kilogrammes.
  • La glace d’eau exposée à la surface très limitée : observée sur des zones de moins de 2 m2.

...vs Anhur et Khonsu, sur le grand lobe

Sur Anhur et Khonsu, deux régions du grand lobe de la comète - soumises aux mêmes conditions de forte illumination que Wosret et aussi fortement actives -, beaucoup de changements morphologiques ont été observés :

  • Des pertes de masse allant de 50 à 170 millions de kilogrammes,
  • Une plus forte abondance de givre et de glace d’eau.
Pour plus de détails, voir :
⭐ Fornasier et al., 2019, Astronomy & Astrophysics, Volume 630, id.A13 ;
⭐ Hasselmann et al. 2019, Astronomy & Astrophysics, Volume 630, id.A8,

Hypothèse renforcée

La comparaison entre des régions des deux lobes - soumises à des flux solaires intenses et exposant les couches les plus primordiales et les moins altérées de la comète - a permis de mettre en évidence que le matériel du petit lobe de la comète a des propriétés physiques et mécaniques différentes de celui constituant le gros lobe.

Ce matériel est plus consolidé, moins fragile et dépourvue de matière volatile, au moins pour les couches les plus superficielles.

Ce qu’il faut retenir :
Ces résultats renforcent l’hypothèse, formulée sur la base de l’étude de la stratification du noyau cométaire par Massironi et al., (2015, Nature, 526, 402), que la comète 67P est un corps binaire formé par la collision à faible vitesse de deux objets distincts, survenue pendant les toutes premières phases de formation du Système solaire.

Référence

S. Fornasier, J. Bourdelle de Micas, P. H. Hasselmann, H. V. Hoang, M. A. Barucci and H. Sierks. Small lobe of comet 67P : Characterization of the Wosret region with ROSETTA-OSIRIS. Astronomy & Astrophysics 653, A132, 14p.
Published online : 22 September 2021
DOI : https://doi.org/10.1051/0004-6361/202141014
Open access : https://www.aanda.org/articles/aa/pdf/2021/09/aa41014-21.pdf

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