Astronomie

La perte de masse crée-t-elle un changement observable dans l'orbite d'une comète ?

La perte de masse crée-t-elle un changement observable dans l'orbite d'une comète ?


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Les comètes perdent leur masse par évaporation de l'eau en raison d'une rencontre rapprochée avec le soleil. Ma question est donc la suivante : la perte de masse crée-t-elle un changement observable dans l'orbite d'une comète ? Quel genre de changement qui peut être une orbite en rétrécissement ou une orbite en expansion ?


Ce problème a été étudié dans Yu & Zheng (1995), qui ont évalué les effets du changement de la masse du Soleil au cours du temps et le changement de la masse d'une comète au cours du temps, pour le cas de Shoemaker-Levy 9, qui s'était récemment écrasé sur Jupiter. . Compte tenu de leur modèle de masse pour la comète (équation 6), ils ont constaté que la perte de masse du Soleil créait une augmentation du demi-grand axe d'environ 8,5 centimètres par an, tandis que la perte de masse de la comète créait une augmentation du demi-grand axe d'environ 10 000 kilomètres par an.

Plusieurs choses à noter :

  • La comète tournait autour de Jupiter avant de se briser, elle ne s'est donc pas approchée aussi près du Soleil que la plupart des comètes à courte période.
  • Les taux de perte de masse peuvent changer au fil du temps, en fonction de la distance du Soleil.
  • Shoemaker-Levy 9 ne doit en aucun cas être considérée comme une comète normale, compte tenu de son orbite et de sa destruction éventuelle.

10 000 kilomètres par an, cependant, ce n'est pas rien. Au cours d'une orbite, cela peut être beaucoup - mais gardez à l'esprit que les orbites plus longues impliquent des axes semi-grands beaucoup plus grands - et je dirais que cela devrait être observable, étant donné les calculs corrects de la façon dont l'orbite devrait évoluer heures supplémentaires.


Comète

UNE comète est un petit corps glacé du système solaire qui, en passant près du Soleil, se réchauffe et commence à libérer des gaz, un processus appelé dégazage. Cela produit une atmosphère visible ou un coma, et parfois aussi une queue. Ces phénomènes sont dus aux effets du rayonnement solaire et du vent solaire agissant sur le noyau de la comète. Les noyaux cométaires mesurent de quelques centaines de mètres à des dizaines de kilomètres de diamètre et sont composés d'amas lâches de glace, de poussière et de petites particules rocheuses. La coma peut atteindre jusqu'à 15 fois le diamètre de la Terre, tandis que la queue peut s'étendre au-delà d'une unité astronomique. Si elle est suffisamment brillante, une comète peut être vue de la Terre sans l'aide d'un télescope et peut sous-tendre un arc de 30° (60 Lunes) à travers le ciel. Les comètes ont été observées et enregistrées depuis l'Antiquité par de nombreuses cultures et religions.

  • Haut : 9P/Tempel (collision impacteur : Impact profond) et 67P/Churyumov–Gerasimenko (Rosette)
  • Milieu : 17P/Holmes et sa queue ionisée bleue, et 81P/Wild (Wild 2) visité par poussière d'étoiles
  • En bas : Hale-Bopp vu depuis la Terre en 1997, et C/2011 W3 (Lovejoy) photographié depuis l'orbite terrestre

Les comètes ont généralement des orbites elliptiques très excentriques, et elles ont une large gamme de périodes orbitales, allant de plusieurs années à potentiellement plusieurs millions d'années. Les comètes à courte période proviennent de la ceinture de Kuiper ou de son disque dispersé associé, qui se trouvent au-delà de l'orbite de Neptune. On pense que les comètes à longue période proviennent du nuage d'Oort, un nuage sphérique de corps glacés s'étendant de l'extérieur de la ceinture de Kuiper jusqu'à mi-chemin de l'étoile la plus proche. [1] Les comètes à longue période sont mises en mouvement vers le Soleil depuis le nuage d'Oort par des perturbations gravitationnelles causées par le passage des étoiles et la marée galactique. Les comètes hyperboliques peuvent traverser une fois le système solaire interne avant d'être projetées dans l'espace interstellaire. L'apparition d'une comète s'appelle une apparition.

Les comètes se distinguent des astéroïdes par la présence d'une atmosphère étendue et non liée gravitationnellement entourant leur noyau central. Cette atmosphère a des parties appelées la coma (la partie centrale entourant immédiatement le noyau) et la queue (une section typiquement linéaire constituée de poussière ou de gaz soufflé de la coma par la légère pression du Soleil ou le plasma du vent solaire). Cependant, les comètes éteintes qui sont passées plusieurs fois près du Soleil ont perdu presque toutes leurs glaces et poussières volatiles et peuvent ressembler à de petits astéroïdes. [2] On pense que les astéroïdes ont une origine différente des comètes, s'étant formés à l'intérieur de l'orbite de Jupiter plutôt que dans le système solaire externe. [3] [4] La découverte des comètes de la ceinture principale et des planètes mineures centaures actives a brouillé la distinction entre les astéroïdes et les comètes. Au début du 21e siècle, la découverte de certains corps mineurs avec des orbites de comètes à longue période, mais caractéristiques des astéroïdes du système solaire interne, a été appelée comètes Manx. Elles sont toujours classées comme des comètes, comme C/2014 S3 (PANSTARRS). [5] 27 comètes mannoises ont été trouvées de 2013 à 2017. [6]

En avril 2021 [mise à jour], il y avait 4595 comètes connues, [7] un nombre qui augmente régulièrement à mesure que de plus en plus sont découvertes. Cependant, cela ne représente qu'une infime fraction de la population potentielle totale de comètes, car le réservoir de corps semblables à des comètes dans le système solaire externe (dans le nuage d'Oort) est estimé à mille milliards. [8] [9] Environ une comète par an est visible à l'œil nu, bien que beaucoup d'entre elles soient faibles et peu spectaculaires. [10] Des exemples particulièrement brillants sont appelés "grandes comètes". Les comètes ont été visitées par des sondes sans pilote telles que l'Agence spatiale européenne Rosette, qui est devenu le premier à faire atterrir un vaisseau spatial robotique sur une comète, [11] et la NASA Impact profond, qui a creusé un cratère sur la comète Tempel 1 pour étudier son intérieur.


Une comète frôlant le soleil

Le problème entre Einstein et moi était toujours le même, et nous étions également obstinés : lui parce que le modèle mathématique coïncidait avec une précision inimaginable avec les événements naturels, nulle part mieux observables que dans la sphère céleste avec les planètes et leurs satellites sur les chemins prescrits. Moi, parce qu'il m'est apparu que ces coïncidences exactes entre la théorie et la nature s'étaient réalisées au prix d'une grave omission de charges et de champs électriques. Les catastrophes naturelles dont je découvris qu'elles avaient eu lieu furent mon point de départ, mais ces catastrophes furent niées, et ma description des phénomènes qui les accompagnaient évoqua l'accusation d'avoir commis un outrage contre toute la maison de la science. Pourtant, même indépendamment de ce que j'ai lu dans les sources anciennes, historiques ou légendaires, l'image du système solaire dans laquelle l'électricité et le magnétisme étaient absents et nié un rôle m'était étrange. Une fois que j'ai lu que le peuple juif a produit les génies de Marx, Freud et Einstein, les trois hommes qui ont tant influencé le monde d'aujourd'hui, parce qu'au XIXe siècle, le peuple juif était mûr dans son intellect, mais étranger à la pensée scientifique européenne, et est entré dans ce domaine alors qu'il n'était plus novice dans la maison du savoir, donc plus porté à la critique, au scepticisme et à une compréhension originale du contenu. Si je voyais les choses différemment, c'est peut-être parce que je suis entré en conflit avec les notions acceptées, n'étant plus moi-même un débutant, je n'ai pas suivi le processus normal d'étudier la géologie ou l'astronomie en tant qu'étudiant à l'université, acceptant tout sur la foi, soumis par l'affirmation que la science de nos jours et depuis quelque temps est enfin sur la bonne voie, après des périodes d'ignorance des anciens et des idées erronées des temps pré-newtoniens. Je ne pouvais m'empêcher de voir les choses différemment.

J'ai décidé de sélectionner un cas dans lequel les interrelations électromagnétiques entre deux corps du système solaire seraient plus apparentes qu'ailleurs. Un tel cas serait le passage d'une comète très proche du soleil, frôlant en fait la couronne solaire. À mon avis, il y aurait un cas très prononcé d'interaction électromagnétique. La science physique, ou mieux la mécanique céleste, interdisait une telle interprétation – et pourquoi ? Car dès que l'électromagnétisme aurait le droit d'entrer, l'ensemble du système solaire avec les planètes et les satellites serait englouti dans un déferlement de forces et d'interrelations. Si une comète qui traverse la couronne solaire subit un effet électromagnétique, alors qu'en est-il de la même comète à une petite distance du soleil, avant qu'elle n'atteigne le périhélie, ou le point d'approche le plus proche, ou après l'avoir dépassé ? Et si là aussi il devait y avoir un effet électromagnétique, qu'en est-il des distances encore plus grandes et du comportement des queues cométaires en général ? Les queues cométaires, comme déjà mentionné dans les pages précédentes, se tiennent à l'écart du soleil : à l'approche du soleil, la queue se déplace derrière la tête de la comète au moment où la comète tourne autour du soleil au périhélie, la queue balaie le ciel, presque comme une tige et lorsque la tête se retire du périhélie et se précipite sur son orbite dans l'espace, la queue précède la tête, à nouveau tenue à l'écart du soleil. Le comportement des queues cométaires n'est pas en accord avec ce à quoi on aurait dû s'attendre sur la base des forces gravitationnelles vers lesquelles les queues devraient être attirées et non repoussées par le soleil. Le problème était aussi dans l'esprit des astronomes du XIXe siècle. John Herschel a écrit :

Il y a sans aucun doute quelque profond secret et mystère de la nature concerné par le phénomène de leur queue, l'énorme balayage qu'elle [la queue] fait autour du soleil en périhélie à la manière d'une tige droite et rigide, est au mépris de la loi de la gravitation, voire, même des lois enregistrées du mouvement. 1

Mais lorsqu'au début du siècle présent le physicien russe P. Lebedew réussit à démontrer que la lumière exerce une pression sur la surface sur laquelle elle tombe, en accord avec le postulat de Clerk Maxwell, il écrit : « Ce résultat est important. à l'astrophysique comme fournissant une explication beaucoup plus simple de la force répulsive du soleil que celles hypothétiques des charges électriques." 2

Cette pression, ou répulsion, est généralement beaucoup plus petite dans le cas du soleil 20 000 fois moins que l'action opposée de l'attraction gravitationnelle mais le calcul montre que sur les particules de poussière d'un certain petit diamètre la pression de la lumière exercera une plus grande force que la gravitation, et ce parce que la gravitation agit selon la masse, et la pression selon la surface, et une petite particule a plus de surface par rapport à sa masse qu'une particule plus grosse. Bien que les mécaniciens célestes n'aient jamais vraiment essayé d'étudier le problème de manière quantitative, l'explication a été reprise dans tous les manuels. Une analyse quantitative montrerait que la force nécessaire pour éloigner les particules du soleil à la vitesse observée doit être entre 200 et 2 000 fois plus puissante que l'attraction gravitationnelle exercée par le soleil, au lieu d'être 20 000 fois plus faible (les deux agissent comme l'inverse carré de la distance/lumière et sa pression agissent quatre fois plus faiblement sur une surface éclairée lorsque la distance à la source de la lumière est doublée). Une comète peut avoir une queue aussi longue que 100 millions de miles et ainsi atteindre toute la distance du soleil à l'orbite terrestre, voire 200 millions de miles et ainsi dépasser l'orbite de Mars.

Enfin, les queues cométaires ont évidemment d'une part des particules plus grosses que les grains de poussière et d'autre part elles contiennent des gaz, mais il est aussi évident que la lumière ne peut pas conduire ces particules plus grosses comme elle entraîne des molécules de gaz, et sur ce seul l'argument chavire& #151 et laisse le comportement des queues inexpliqué.

La lumière des queues cométaires n'est pas seulement la lumière réfléchie du soleil, elles brillent par leur propre lumière, un fait établi par l'analyse spectroscopique. Il m'a semblé que les comètes sont des corps chargés, et peut-être que leurs queues et têtes portent des charges sensiblement différentes.

Par contre le soleil en rotation, s'il s'agit d'un corps chargé, doit créer un champ magnétique. La couronne vue en pleine éclipse, ou à l'aide d'un disque d'occulation (coronographe), n'a-t-elle pas l'apparence de lignes de force magnétiques car elles peuvent être tracées par la position de la limaille de fer étalée sur un papier Compton, en présence d'un champ magnétique ? Alors une comète traversant la couronne solaire ne serait-elle pas soumise à des interactions électromagnétiques ? De plus, une comète n'est-elle pas tenue à l'écart du soleil par son champ magnétique ? Mais si les comètes sont soumises à des forces électromagnétiques lorsqu'elles sont proches du soleil, elles peuvent également être soumises aux mêmes forces lorsqu'elles sont à une certaine distance du soleil et si les comètes réagissent à des forces autres que la gravitation, les planètes ne répondent-elles pas également à certains ou petit ou minute—mais quelque influence émanant du soleil, outre la gravitation, à savoir de nature électromagnétique ? Les conséquences sont innombrables : l'espace est-il vide, ou rempli de champs et d'influences ? C'est une question semblable à la question en théologie : y a-t-il ou n'y a-t-il pas un Dieu ? Mais maintenant, j'étais comme un joueur d'échecs assis face au champion du monde, je n'étais qu'un amateur, un débutant, préparant mon attaque. J'ai déplacé un pion, mais je l'ai placé dans une position telle que le champion a immédiatement saisi les implications de ma stratégie. Que ce mouvement soit maintenu, et un par un, l'évêque, le château, la reine et le roi lui-même seraient tous attaqués. Le pion ne pouvait pas être laissé dans sa position menaçante.

Vous pouvez prendre un pion de l'échiquier si vous avez une pièce en mesure de le faire, et si les conséquences ne seront pas néfastes, Einstein a fait son mouvement. Elle était contenue dans les remarques qu'il avait faites à une lettre que je lui ai écrite le 17 septembre, bien que je ne l'aie envoyée que huit semaines plus tard, avec Gina Plungian. J'ai inclus une note pour Miss Dukas. Les annotations marginales manuscrites d'Einstein sur ma lettre sont ici données en note de bas de page.

12 novembre 1954

Chère Mademoiselle Dukas :

Vous trouverez ci-joint une copie de ma lettre de septembre, retapée à double interligne pour une lecture plus facile. À la fin de celui-ci se pose une question qui a des implications de grande envergure. C'est une démarche logique de ma part dans notre longue discussion, et lorsque le professeur se sent enclin à répondre et que sa santé le permet, demandez-lui, s'il vous plaît, de dicter ce qu'il a à dire sur le problème.

Cordialement

Emmanuel Velikovsky

17 septembre 1954

Cher professeur Einstein :

Puis-je renouveler notre discussion? Lors de notre dernière longue conversation du 21 juillet, vous avez admis que la cause des catastrophes mondiales du passé aurait pu être extraterrestre. 1

Vous avez trouvé le comportement de la comète de Lexell presque incroyable. 2

La prochaine étape de ma stratégie est de montrer que les comètes ne tournent pas comme des corps neutres autour d'un soleil neutre. Je cite H. Spencer Jones :

"La présence de raies brillantes dans les spectres [des comètes] ne peut être due qu'à un corps auto-lumineux. . . . les phénomènes électriques obtenus par décharge à travers un tube à vide de Gessler permettent d'affirmer avec un haut degré de probabilité que l'auto-luminosité de la comète n'est pas due à une combustion proprement dite, mais à un phénomène électrique.

D'autres faits indiquent un état chargé des comètes. L'enveloppe (coma) d'une comète se contracte avec l'approche du soleil et se dilate avec la récession, bien que dans la chaleur du soleil, l'inverse puisse être attendu. 4

"Il existe de bonnes preuves que toutes les particules de la comète influencent le mouvement les unes des autres. La configuration des streamers dans les tails. . . indique fortement une répulsion mutuelle.” (N. Bobrovnikoff, “Comets” in Astrophysique, éd. Hynek, 1951, p. 328). 5

En ce qui concerne le soleil : Certainement, la formation de couronnes au-dessus des centres d'attraction et des taches solaires peut être causée par les champs électriques étendus de ces zones du soleil. De même, les couronnes peuvent être formées par les champs électriques vers la fin d'une proéminence en mouvement. .” (E. Pettit, “Le soleil et le rayonnement solaire,” ibid., p. 296). 6

Lorsque des protubérances sur le soleil se heurtèrent l'une à l'autre, les deux protubérances participant à l'action reculèrent violemment. . . De forts champs électriques du même signe pourraient expliquer le phénomène.” (Ibid., p. 297). 7

Quant à la forme sphérique du soleil, les mesures ont été effectuées au centième de seconde d'arc, et aucun écart par rapport à la forme sphérique n'a été observé. ibid., p. 260) l'erreur d'observation admise ne pouvait excéder un dixième de seconde. 8

Doit-on maintenant supposer qu'une comète se déplace au périhélie sans subir d'effet électromagnétique entre elle et le soleil ? 9

Cordialement,

Emmanuel Velikovsky

1 [E. : Je ne voyais à cette époque aucune autre possibilité pour un changement rapide de climat en aucun point de la croûte terrestre. Mais comme la mobilité de la croûte par rapport au corps principal est probable, une explication de tels phénomènes basée sur elle-même est beaucoup plus plausible que l'hypothèse d'une cause extraterrestre.]

2 [E. : En ce qui concerne la comète, vous avez injustement prétendu qu'elle tournait autour de Jupiter pendant un certain temps, cette possibilité que j'ai contestée. En fait, à cause de la perturbation par Jupiter, la comète a connu à plusieurs reprises un fort changement dans son cours, sans être « attrapée » par Jupiter.]

3 [E : C'est très vague et n'a rien à voir avec le problème réel du mouvement.]

4 [E : C'est un moyen d'inférence assez superficiel. Il faudrait d'abord montrer que le phénomène ne peut s'expliquer par un mouvement indépendant de la queue, sans hypothèse de forces spécifiques.]

5 [E : Une simple affirmation.]

6 [E. : Affirmation vague.]

7 [E : Ceci est tout à fait possible avec des formations constituées d'ions chargés (unilatéralement).]

8 [E. : Explication faible ! Sur celui-ci on ne peut pas construire. Il serait intéressant de savoir ce que les autres spécialistes en pensent.]

9 [E. : Oui. Sinon, la troisième loi de Kepler ne serait pas valide.]

Le mieux que je pouvais souhaiter était qu'Einstein me cède le point et le deuxième meilleur qu'il répondrait comme il l'a fait ainsi il a documenté la position de la science sur la question en 1954. Quatre ans passeront et il sera admis que la pression de la lumière ne peut pas, par un facteur de 200 à 2000, être la cause de la répulsion des queues cométaires 3

le temps viendra où les scientifiques penseront qu'il est élémentaire qu'une comète traversant la couronne solaire ne puisse échapper aux effets électromagnétiques, mais d'ici là, il semblera qu'il en est ainsi et je devrai alors prouver qu'il n'y a pas si longtemps des notions différentes ont prévalu et combien ce sera plus facile si un homme dont l'autorité est inégalée avait écrit le verdict de la science sur le document même dans lequel j'ai revendiqué une opinion divergente.

Johannes Kepler, mentionné dans ma lettre et dans les notes d'Einstein, le découvreur des trois lois des mouvements planétaires connues sous son nom, était un homme pour lequel Einstein éprouvait une sympathie particulière, voire une affinité.

J'étais obstiné. J'étais déterminé à faire face à la question directement sur ce cas le plus évident d'une comète traversant la couronne du soleil. Et j'ai dû répondre à la référence d'Einstein aux lois képlériennes.

11 janvier 1955

[envoyé le 18 janvier]

Cher professeur Einstein :

Ai-je raison ou tort sur ce qui suit : une comète frôlant le soleil peut connaître un el.-magn. effet sans violer la 3e loi de Kepler, 1 parce que :

1. Une différence de potentiel statique entre le soleil et un corps sur une orbite produirait également une relation carrée inverse qui peut être cachée dans l'effet gravitationnel. 2

2. La composante magnétique de l'effet produirait une accélération. Et en fait, une accélération inexpliquée est observée dans les comètes passant près du soleil, cet effet a été étudié sur la comète Encke. (J. Zenneck, ‘Gravitation’ dans Encyclope. ré. Mathem. Wiss. vol. V, partie I, p. 44).

3. Même en supposant une comète comme un corps neutre constitué en partie de gaz ionisés, et une protubérance solaire comme une collection d'ions d'un signe sur un soleil neutre, nous aurions dans une comète rasante un conducteur traversant un champ électrique.

Soit dit en passant, Kepler lui-même considérait le mouvement des planètes et des comètes sur les ellipses comme provenant entièrement du soleil, et pensa pendant un certain temps à l'action magnétique (l'électricité n'était pas encore connue mais le livre de Gilbert sur le magnétisme parut déjà en 1600). Kepler a écrit :

” [Sol] trahendo et repellendo retinet, retinendo circumducit” (Opéra omnia, VI, 345).

En fait, l'idée de Kepler d'un champ magnétique atteignant d'un primaire à un satellite peut être vérifiée comme suit :

Si les librations quotidiennes lunaires en latitude suivent la rotation du champ magnétique polaire de la terre autour du pôle géographique, alors le champ magnétique de la terre atteint sensiblement la lune. Parmi les librations quotidiennes lunaires, certaines sont portées disparues. Selon H.T. Stetson du M.I.T., une aiguille magnétique suit légèrement le soleil.

Quant à la comète de Lexell&146s : elle a été enlevée par Jupiter d'une orbite parabolique à une ellipse de 5½ (cinq ans et demi) période, et au passage suivant elle a été envoyée sur une orbite hyperbolique. J'ai mentionné que vous pensiez cela impossible, même après avoir lu ceci dans l'astronomie de Newcomb. 3

Vous m'avez demandé : que disent les spécialistes de la forme du soleil. Je cite Donald Menzel de l'observatoire solaire de Harvard (Notre Soleil, 1950, p. 39): “mais les mesures sont aussi susceptibles de ne pas indiquer une polaire diamètre supérieur à l'équateur, ce que nous avons du mal à croire.”

Avec tous mes vœux,

Cordialement,

Je suis. Velikovsky

1 [E : Non, ce serait un miracle. Si les forces du système solaire étaient de nature électrique, alors par exemple ce qui suit se produirait : si le soleil était chargé positivement, alors la terre devrait être chargée négativement, et la lune à nouveau positivement. Le soleil repousserait alors la lune, de sorte que le mouvement de la lune s'écarterait considérablement du fait. La troisième loi de Kepler qui relie les périodes de révolution et les rayons des orbites des planètes tournant autour du soleil ne serait pas valable car la charge de chacun de ces corps serait indépendante de la charge des autres.]

2 [E: Ce n'est pas suffisant pour la compréhension de Kepler’s la troisième droit.]

3 [E : Non, vous avez déclaré que la comète a été un temps capturée par Jupiter. Seulement cela, j'ai déclaré impossible.]

Einstein a également ajouté le post-scriptum suivant à ma lettre :

Personne ne nie les effets électromagnétiques entre les corps célestes. Mais ceux-ci sont trop petits pour s'affirmer sur les mouvements observables. Avec des considérations qualitatives seulement, on ne peut rien contre des perceptions quantitatives vives.

Lorsqu'un astronome entend des arguments comme les vôtres et qu'il n'a pas assez de sens de l'humour, alors il sera nécessairement en colère ou impoli.

Que le soleil ne puisse pas avoir de charge électrique appréciable peut être vu à partir de la considération élémentaire suivante. Le rayonnement du soleil génère des ions positifs et négatifs dans son atmosphère. Si le soleil était à l'origine (par exemple) chargé positivement, il aurait repoussé les ions positifs et les aurait projetés dans l'espace. De ce fait, sa charge positive serait réduite. Ce processus durera jusqu'à ce que le soleil ait perdu sa charge positive. Cette considération est également valable pour une charge négative.

Le rayonnement solaire produit également suffisamment d'ions à la surface des planètes et des lunes pour qu'une charge disparaisse en peu de temps.

Enfin, si la gravité était de nature électrique, alors un corps devrait perdre son poids dès qu'il touche la terre, ou est mis en contact conducteur avec elle.


L'écrasement des comètes n'est probablement pas la cause des extinctions massives de la Terre

Les scientifiques ont débattu du nombre d'événements d'extinction de masse dans l'histoire de la Terre déclenchés par un corps spatial s'écrasant sur la surface de la planète. La plupart s'accordent à dire qu'une collision d'astéroïdes il y a 65 millions d'années a mis fin à l'ère des dinosaures, mais il existe une incertitude quant au nombre d'autres extinctions qui auraient pu résulter de collisions d'astéroïdes ou de comètes avec la Terre.

En fait, les astronomes savent que le système solaire interne a été protégé au moins dans une certaine mesure par Saturne et Jupiter, dont les champs gravitationnels peuvent éjecter des comètes dans l'espace interstellaire ou parfois les envoyer s'écraser sur les planètes géantes. Ce point a été renforcé le 20 juillet lorsqu'une énorme cicatrice est apparue à la surface de Jupiter, preuve probable d'un impact de comète.

Une nouvelle recherche de l'Université de Washington indique qu'il est hautement improbable que les comètes aient causé des extinctions massives ou aient été responsables de plus d'un événement d'extinction mineur. Les travaux montrent également que de nombreuses comètes à longue période qui se retrouvent sur des orbites croisant la Terre proviennent probablement d'une région que les astronomes ont longtemps cru ne pas pouvoir produire de comètes observables. Une comète à longue période met de 200 ans à des dizaines de millions d'années pour faire une seule orbite autour du soleil.

"On pensait que les comètes à longue période que nous voyons ne nous renseignent que sur le nuage d'Oort externe, mais elles nous donnent vraiment une image trouble de l'ensemble du nuage d'Oort", a déclaré Nathan Kaib, doctorant en astronomie à l'Université de Washington et auteur principal. d'un article sur les travaux en cours de publication le 30 juillet dans Science Express, l'édition en ligne de la revue La science.

Le nuage d'Oort est un vestige de la nébuleuse à partir de laquelle le système solaire s'est formé il y a 4,5 milliards d'années. Il commence à environ 93 milliards de kilomètres du soleil (1 000 fois la distance de la Terre au soleil) et s'étend jusqu'à environ trois années-lumière (une année-lumière correspond à environ 5,9 billions de kilomètres). Le nuage d'Oort pourrait contenir des milliards de comètes, la plupart si petites et distantes qu'elles ne pourraient jamais être observées.

Il existe environ 3 200 comètes connues à longue période. Parmi les plus mémorables, on trouve Hale-Bopp, qui était facilement visible à l'œil nu pendant une grande partie de 1996 et 1997 et était l'une des comètes les plus brillantes du 20e siècle. En comparaison, la comète de Halley, qui réapparaît environ tous les 75 ans, est peut-être la comète la plus connue, mais c'est une comète à courte période, dont la plupart proviendraient d'une autre partie du système solaire appelée ceinture de Kuiper.

On pense que presque toutes les comètes à longue période qui se déplacent à l'intérieur de Jupiter vers les trajectoires de traversée de la Terre sont originaires du nuage d'Oort externe. Leurs orbites peuvent changer lorsqu'elles sont poussées par la gravité d'une étoile voisine lorsqu'elle passe à proximité du système solaire, et on pensait que de telles rencontres n'affectaient que les corps très éloignés du nuage d'Oort.

On croyait également que les corps internes du nuage d'Oort ne pouvaient atteindre les orbites terrestres que lors du rare passage rapproché d'une étoile, ce qui provoquerait une pluie de comètes. Mais il s'avère que même sans rencontre d'étoiles, les comètes à longue période du nuage d'Oort interne peuvent passer la barrière protectrice posée par la présence de Jupiter et de Saturne et parcourir un chemin qui traverse l'orbite terrestre.

Dans la nouvelle recherche, Kaib et le co-auteur Thomas Quinn, professeur d'astronomie à l'UW et conseiller de doctorat de Kaib, ont utilisé des modèles informatiques pour simuler l'évolution des nuages ​​de comètes dans le système solaire pendant 1,2 milliard d'années. Ils ont découvert que même en dehors des périodes d'averses de comètes, le nuage d'Oort interne était une source majeure de comètes à longue période qui finissaient par croiser le chemin de la Terre.

En supposant que le nuage d'Oort interne était la seule source de comètes à longue période, ils ont pu estimer le nombre le plus élevé possible de comètes dans le nuage d'Oort interne. Le nombre réel n'est pas connu. Mais en utilisant le nombre maximum possible, ils ont déterminé que pas plus de deux ou trois comètes n'auraient pu frapper la Terre au cours de ce que l'on pense être la pluie de comètes la plus puissante des 500 derniers millions d'années.

"Au cours des 25 dernières années, le nuage d'Oort intérieur a été considéré comme une région mystérieuse et non observée du système solaire capable de fournir des rafales de corps qui anéantissent parfois la vie sur Terre", a déclaré Quinn. "Nous avons montré que les comètes déjà découvertes peuvent en fait être utilisées pour estimer une limite supérieure du nombre de corps dans ce réservoir."

Avec trois impacts majeurs ayant lieu presque simultanément, il avait été proposé que l'événement d'extinction mineur il y a environ 40 millions d'années résultait d'une pluie de comètes. Les recherches de Kaib et Quinn impliquent que si cet événement d'extinction relativement mineur a été causé par une pluie de comètes, il s'agissait probablement de la pluie de comètes la plus intense depuis le début des archives fossiles.

"Cela vous dit que les averses de comètes les plus puissantes ont causé des extinctions mineures et que les autres averses auraient dû être moins graves, donc les averses de comètes ne sont probablement pas des causes probables d'événements d'extinction de masse", a déclaré Kaib.

Il a noté que les travaux supposent que la zone entourant le système solaire est restée relativement inchangée au cours des 500 derniers millions d'années, mais il n'est pas clair si c'est vraiment le cas. Il est clair, cependant, que la Terre a bénéficié du fait que Jupiter et Saturne montent la garde comme des mitaines de receveurs géants, déviant ou absorbant les comètes qui pourraient autrement frapper la Terre.

"Nous montrons que Jupiter et Saturne ne sont pas parfaits et que certaines des comètes du nuage d'Oort interne sont capables de s'infiltrer. Mais la plupart ne le font pas", a déclaré Kaib.

Source de l'histoire :

Matériel fourni par Université de Washington. Remarque : Le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.


La perte de masse crée-t-elle un changement observable dans l'orbite d'une comète ? - Astronomie

L'origine des comètes à courte période
Le prochain groupe d'objets dont nous devons expliquer l'origine sont les comètes. Ils sont constitués d'objets relativement petits, comme les astéroïdes, et représentent donc probablement des planétésimaux qui, pour une raison quelconque, ne se sont pas retrouvés à l'intérieur des planètes ou de leurs satellites. Contrairement aux astéroïdes, ils semblent être constitués principalement de matériaux glacés, et nous supposons donc qu'ils doivent provenir du système solaire externe, près ou au-delà de l'orbite de Jupiter.
Le problème de l'origine cométaire peut être divisé en plusieurs parties. La première partie est le problème des comètes à courte période. Ce sont des comètes qui ont des tailles orbitales de seulement quelques dizaines d'UA, et ont donc des périodes orbitales de 200 ans ou moins. Comme toutes les autres comètes, lorsqu'elles seront au bout de leur orbite, ce ne seront que de petites boules de neige sales, mais lorsqu'elles s'approcheront du Soleil, près du périhélie, les glaces seront vaporisées et les gaz qui en résulteront s'échapperont de leurs surfaces et dériveront progressivement dans l'espace interplanétaire, formant la tête et la queue de la comète. Chaque fois que ces comètes passent le périhélie, elles doivent perdre de la masse de glace et toute poussière ou suie incrustée dans la glace. En conséquence, ils ne peuvent faire le tour du Soleil plus de quelques dizaines ou centaines de fois (selon leur distance au périhélie) avant d'avoir perdu pratiquement toute leur masse d'origine, et de se désintégrer, ou du moins de disparaître de la vue. Mais comme ils mettent moins de 200 ans pour faire le tour, cela signifie qu'ils ne peuvent pas être visibles plus de quelques milliers d'années. Même la comète de Halley, la plus brillante et la plus célèbre de ces comètes, semble être moitié moins brillante qu'il y a 2000 ans.
Étant donné que les quelques milliers d'années que peuvent durer les comètes à courte période ne sont qu'un instant dans les 4,5 milliards d'années écoulées depuis la formation du système solaire, nous devons soit supposer qu'un événement spécial vient de les créer, soit qu'il existe un mécanisme qui peut en créer continuellement de nouveaux. Les scientifiques n'aiment pas supposer que des événements spéciaux sont nécessaires sans preuve définitive qu'ils se sont réellement produits, nous préférons donc un mécanisme de création continue.
Dans ce cas, la création des comètes à courte période s'explique en regardant leurs orbites. Bien qu'il existe de nombreuses orbites différentes impliquées, il existe deux très grandes "familles" d'orbites qui semblent être associées à Jupiter et Saturne. Nous pensons que ces comètes ont été en quelque sorte "capturées" dans leurs orbites actuelles quand, à un moment donné dans le passé, elles sont passées très près d'une de ces grandes planètes.
Lorsqu'un objet, comme une comète, passe à proximité d'une grande planète, l'orbite de l'objet autour du Soleil est quelque peu modifiée. Si la comète passe d'un côté de la planète, elle peut être accélérée par sa rencontre, mais si elle passe de l'autre côté de la planète, elle serait probablement ralentie. Dans le premier cas, la comète pourrait bien être dotée d'une vitesse tellement supplémentaire que le Soleil ne pourrait plus la retenir gravitationnellement, et la comète sortirait définitivement du système solaire, le long d'une orbite hyperbolique. En fait, nous avons observé plusieurs comètes au cours des cent dernières années qui étaient dans de telles orbites hyperboliques, et dans tous les cas un calcul en arrière le long de l'orbite montre que l'orbite a été causée par ce genre d'interaction avec une planète que la comète venait de passé par. Cependant, si la comète est ralentie, non seulement elle ne sera pas expulsée du système solaire, mais elle ne pourra même pas revenir à la même distance du Soleil que son orbite permettait à l'origine. De cette façon, une comète qui avait à l'origine une très grande orbite pourrait se retrouver piégée dans une petite orbite.
On peut donc expliquer les comètes à courte période en regardant les comètes à longue période. Ces comètes, avec des orbites énormes, des centaines, voire des milliers d'UA ou plus, n'entrent dans le système solaire interne qu'une fois de temps en temps. Mais si, pendant qu'on y est, on passe près d'une planète majeure, elle pourrait être capturée sur une petite orbite et devenir une comète à courte période. L'observation de telles comètes qui ont été lancées sur des orbites hyperboliques suggère qu'il doit y en avoir aussi qui ont été capturées sur de petites orbites, et le nombre de comètes à longue période est si grand que ce mécanisme semble tout à fait adéquat pour expliquer toutes les comètes connues à courte période. comètes.

L'origine des comètes de longue période : le nuage d'Oort
Les comètes à longue période ont pour la plupart de très grandes orbites (semi-grands axes de l'ordre de 10000 UA), et de très longues périodes orbitales (de l'ordre d'un million d'années). Pour cette raison, une centaine d'orbites peut prendre 100 millions d'années ou plus. À un moment donné, cela était comparable aux estimations de l'âge du système solaire, et nous pourrions supposer que de telles comètes étaient en orbite comme elles le font actuellement depuis le début du système solaire, mais nous savons maintenant que le système solaire est de 4,5 milliards. ans, presque 50 fois plus que le temps que de telles comètes pourraient survivre dans leurs orbites actuelles, et donc leurs orbites doivent également être d'origine relativement récente. S'ils avaient été en orbite comme ils le sont depuis l'origine du système solaire, ils se seraient « éteints » il y a des milliards d'années. Alors, où étaient-ils dans le passé, et pourquoi sont-ils ici maintenant ?
La solution théorique actuelle à ce problème a été proposée pour la première fois par Jan Oort, et sa suggestion est appelée la théorie du nuage d'Oort. Chaque année, quelques dizaines de comètes à longue période sont notées entrant dans le système solaire interne, mais comme ces comètes mettent environ un million d'années à faire le tour du Soleil, seulement environ un millionième des comètes actuellement en orbite de cette manière sont réellement vues dans n'importe quel année donnée. En corrigeant la petite fraction que nous voyons réellement, nous constatons qu'il doit en fait y avoir plusieurs millions de dizaines de comètes dispersées le long de leurs énormes orbites.
Ce que Oort a noté, c'est que plus les orbites des comètes sont grandes, plus il y en a, de sorte que sur de très grandes orbites, il pourrait y avoir un vaste "réservoir" situé à la périphérie du système solaire. Dans la région de quelques milliers à quelques dizaines de milliers d'UA du Soleil, il pourrait y avoir jusqu'à plusieurs dizaines ou centaines de milliards de comètes, chacune orbitant dans sa propre trajectoire orbitale particulière, tout comme les planètes le font dans le système solaire intérieur.
Cependant, alors que les planètes ont des orbites régulièrement espacées, presque circulaires, toutes dans presque le même plan orbital, les orbites des comètes sont assez différentes. Nous observons des comètes à longue période venant vers nous de toutes les directions de l'espace, certaines faisant le tour du Soleil dans une direction ou une inclinaison orbitale, et d'autres se déplaçant dans une direction complètement différente. Pour expliquer cela, Oort a proposé que dans ce nuage de comètes, toutes les inclinaisons ou directions possibles, et les formes ou excentricités orbitales doivent se produire, probablement au hasard. Certaines comètes auraient des orbites presque circulaires, avec des excentricités proches de 0,0 ou 0,1, mais tout autant auraient des excentricités orbitales proches de 0,2 ou 0,3, voire 0,9 ou 1,0, et auraient des orbites très allongées.
Avec des orbites aussi grandes, si une comète avait une excentricité de 0,99 ou moins, sa distance au périhélie serait bien en dehors de l'orbite de Pluton, et elle n'aurait aucune chance d'interagir gravitationnellement avec les planètes, ou d'être vue par nous. Mais si elle avait une excentricité supérieure à 0,999, elle "tomberait" dans le système planétaire lorsqu'elle se trouverait à la fin de son orbite, et serait l'une des comètes à longue période que nous voyons.
Bien sûr, si les excentricités orbitales étaient "aléatoires", alors la chance d'avoir une excentricité orbitale d'environ 0,999 ne serait que d'une sur mille, de sorte que nous puissions observer des dizaines de millions de telles comètes (sur toute leur période orbitale) , il devrait y avoir des milliers de dizaines de millions d'autres comètes, à jamais inobservables pour nous, dans le nuage d'Oort lui-même. C'est pourquoi cette théorie exige qu'il y ait des dizaines de milliards de comètes dans le Cloud, comme indiqué précédemment.
La bonne chose à propos de cette théorie est qu'avec autant de comètes dans le nuage, l'utilisation de la récolte actuelle de comètes à longue période n'a pas vraiment d'incidence sur le nombre total de comètes. Les comètes observables ne représentent qu'un dixième de pour cent du pool réel de comètes, donc même lorsqu'elles auront disparu, il restera encore beaucoup de comètes, et le fait que nous observons encore des comètes, des milliards d'années après l'origine de la système solaire, n'est-ce pas étrange.
Cependant, cela ne nous servira à rien s'il y a encore beaucoup de comètes dans le nuage, car elles sont trop éloignées pour que nous puissions les observer, à moins que nous ne puissions d'une manière ou d'une autre transformer les orbites des comètes qui restent à l'écart du Soleil en orbites qui tombent dans le système solaire interne, se heurtant presque au Soleil. Normalement, ce n'est pas possible. La gravité du Soleil, agissant sur le mouvement d'un objet, détermine complètement comment il doit se déplacer dans l'espace.Son attraction fait que le mouvement naturel est une ellipse ou une hyperbole, au lieu d'une ligne droite, mais une fois que ce chemin est déterminé par les effets combinés de la gravité du Soleil et quel que soit le mouvement de l'objet à l'origine, le Soleil ne peut pas le changer, car son attraction est ce qui cause ce mouvement particulier en premier lieu. Seul un autre objet, comme une planète, peut changer d'orbite, comme dans la discussion sur l'origine des comètes à courte période. Alors, comment pouvons-nous changer les orbites dans le nuage d'Oort ?
Normalement, en parlant du système solaire, nous pouvons complètement ignorer les étoiles (autres que le Soleil), car elles sont à des distances si grandes (au moins 300 000 UA, même pour les étoiles les plus proches) qu'elles ne peuvent avoir aucun effet sur les objets dans notre système solaire. Mais les comètes dans le nuage d'Oort peuvent être jusqu'à 20 ou 30 000 UA du Soleil (peut-être même 50 000, dans certains cas, mais c'est plus spéculatif), ce qui est de l'ordre de 10 % de la distance du Soleil. Soleil aux étoiles voisines. En conséquence, lorsque les comètes sont dans les parties extérieures de leurs orbites, elles peuvent ressentir des remorqueurs gravitationnels des autres étoiles qui représentent quelques dixièmes de pour cent de l'attraction solaire.
Au fur et à mesure que les étoiles "passent" par le système solaire, même à plusieurs centaines de milliers d'UA, les faibles remorqueurs qu'elles exercent sur les comètes de leur côté du nuage d'Oort "perturbent" légèrement leurs mouvements orbitaux. Si les comètes se dirigent dans la même direction qu'une étoile qui passe, elles sont légèrement accélérées, tandis que si elles se dirigent dans la direction opposée, elles sont légèrement ralenties. Ces petits changements de vitesse modifient légèrement la taille et la forme de l'orbite. Au fil du temps, de petits changements peuvent s'additionner pour produire des changements substantiels, de sorte que les comètes qui avaient des excentricités orbitales de .999 pourraient se retrouver avec des excentricités de .8 ou moins, tandis que celles avec des excentricités de .8 ou moins pourraient se retrouver avec des excentricités de . 999 ou plus. Cela fournit un apport continu d'orbites cométaires très excentriques pour remplacer celles que nous pouvons actuellement observer. Puisque, dans cette théorie, l'offre actuelle d'orbites de comètes très excentriques n'est qu'un dixième de pour cent de l'approvisionnement initial, remplaçant même l'approvisionnement actuel 50 fois, comme cela aurait été nécessaire pendant les 4,5 milliards d'années depuis l'origine de l'énergie solaire. système, n'utiliserait que 5% de l'approvisionnement d'origine, nous laissant de nombreuses comètes à observer pendant des milliards d'années de plus.
Bien que la théorie du nuage d'Oort soit désormais largement acceptée, certains problèmes doivent être résolus avant de pouvoir la considérer comme une théorie « prouvée ». Premièrement, nous ne pouvons probablement pas observer les comètes aux distances énormes proposées dans cette théorie, alors comment pouvons-nous savoir si elles existent réellement ? Deuxièmement, comment ce Cloud a-t-il pu être créé en premier lieu ? Et si cela existe, pouvons-nous trouver des preuves que les orbites des comètes pourraient être perturbées par le passage des étoiles de la manière proposée ?
Dans le cas du dernier problème, heureusement, il existe des calculs théoriques qui montrent que cela fonctionnerait effectivement, et, en plus, de faibles preuves d'observation. Si les étoiles qui passent sont la cause de changements dans les mouvements orbitaux des comètes dans le nuage d'Oort, alors si une étoile passe plus près que la normale, comme cela arriverait occasionnellement lors de notre mouvement autour de la Galaxie, cela provoquerait un changement beaucoup plus important que la normale dans le orbites cométaires, ce qui pourrait nous permettre de voir un motif dans les orbites des comètes observables. En fait, nous constatons que dans certains cas, il semble y avoir des "familles" d'orbites cométaires qui sont plus ou moins alignées le long d'une ligne dans l'espace. Que ces alignements soient des effets réels ou des alignements aléatoires n'est pas encore clair, mais si cela est confirmé par une étude plus approfondie, cela peut s'avérer être un élément de preuve important.


Contenu

Comment le prononcez-vous ? Ko-how-tek ? Ko-hoo-tek ? Quelqu'un qui sait, ajoutez un guide de prononciation plz. Happywaffle (talk) 15:12, 3 octobre 2008 (UTC) Ou vache - comment - teek

"ko-HOOT-ik". En plus d'être le nom de famille de l'astronome découvreur, le mot « kohoutek » désigne un jeune poulet mâle, c'est-à-dire un « petit coq ». dans plusieurs langues d'Europe centrale et orientale. (Kohut ["ko-HOOT"] = le suffixe de coq adulte "ek" le rend diminutif.) Tout cela, plus 5 $, vous donnera une tasse de café merdique chez Starbucks. Manburger 486 (discussion) 03:26, 17 février 2013 (UTC)

L'image accompagnant cet article indique que la date du périhélie est le 27 plutôt que le 26 décembre 1973. Étant donné que l'image provient de la NASA, la date dans l'article est-elle une faute de frappe ?


Attention : il y a un article de D.J.Batzer dans le Malaysia's Star du 6 février 2006 sur le mystère de la comète de Kahoutek. Wow! ^-^


Selon la NASA, la comète Kohoutek a atteint le périhélie le 28 décembre 1973. http://history.nasa.gov/SP-404/ch4.htm —Commentaire précédent non signé ajouté par SunnySullivan (discussion • contributions) 18:55, 23 août 2009 (UTC)

La comète Kohoutek est une comète de longue période. A son apparition en 1973, il a une trajectoire hyperbolique (e > 1) due aux perturbations gravitationnelles des planètes géantes. Mais en fait, il a une longue période, sa précédente apparition remonte à environ 150 000 ans, et la prochaine apparition aura lieu dans environ 75 000 ans.

Si une comète Kohoutek a une trajectoire hyperbolique alors comment va-t-elle revenir ? Mschribr (discussion) 17:14, 18 septembre 2008 (UTC)

Toutes les comètes appartiennent à notre système solaire, et bien au-delà du Soleil, elles se déplacent autour du Soleil avec une certaine période. Ainsi, leurs excentricités ne peuvent pas être supérieures à 1. Mais parfois, les planètes géantes affectent leurs mouvements et se déplacent vers le système solaire interne. Parfois, de telles comètes, lorsqu'elles se trouvent dans le système solaire interne, ont e>1. Les paramètres "d'origine" 1/a ont TOUJOURS une valeur positive et les paramètres "futurs" 1/a ont généralement une valeur positive également. Notre système solaire n'est pas un système statique. C'est un système gravitationnel dynamique à N corps. Les paramètres orbitaux de tous les objets changent continuellement. — Chesnok (discussion) 17:46, 18 septembre 2008 (UTC) Pour faire simple, lorsque la comète était proche du Soleil, à l'intérieur de l'orbite de Jupiter, elle se déplaçait le long d'une hyperbole. Cependant, au-delà de l'orbite de Jupiter, il est tombé sous l'influence gravitationnelle du couple Soleil + Jupiter, qui a une masse plus élevée que le Soleil seul. Cela signifie que loin du Soleil, la trajectoire de la comète est devenue elliptique. Ruslik (discussion) 19:27, 18 septembre 2008 (UTC) Qu'est-ce qu'un en 1/a ? Est-ce le demi-grand axe ? Pourquoi une comète ne peut-elle pas sortir du système solaire parce que son excentricité est grande ? Mschribr (talk) 19:50, 18 September 2008 (UTC) a est un demi-grand axe. 1/a est un demi-grand axe inversé - il est souvent utilisé par commodité au lieu de a. L'excentricité ne dépassait 1 que dans le système solaire interne, lorsque la comète se déplace sous l'influence du Soleil uniquement. Dans le système solaire externe, Jupiter est entré en jeu et l'orbite est devenue elliptique. À proprement parler, l'orbite de cette comète n'était ni elliptique ni hyperbolique, c'était plus compliqué. Cependant, dans différentes parties du système solaire, il peut être approximé par une ellipse ou une hyperbole. Ruslik (conversation) 05:35, 19 septembre 2008 (UTC) La comète peut-elle provenir de l'extérieur du système solaire et passe-t-elle par notre système stellaire ? Peut-on mesurer l'excentricité actuelle de la comète ? Mschribr (discussion) 09:55, 22 septembre 2008 (UTC) Actuellement, la comète n'est pas observable - elle est trop loin du Soleil. Ruslik (discussion) 22 septembre 2008 à 10h09 (UTC) Le ton de la déclaration « La comète Kohoutek est une comète de longue période » est factuel. Ceci est une théorie. Le wikipedia devrait dire qu'actuellement la comète n'est pas observable car elle est trop loin du Soleil. La théorie actuelle est que la comète Kohoutek est une comète de longue période, était auparavant ici il y a 150 000 ans et reviendra dans 75 000 ans. Mschribr (discussion) 12:02, 22 septembre 2008 (UTC)

Si les comètes avec e>1 se transforment en comètes à longue période, qu'en est-il du vaisseau spatial Voyager 1 ? Voyager 1 a un e>1 va-t-il aussi devenir inférieur à 1 et retourner au soleil ? Mschribr (discussion) 15:33, 9 novembre 2008 (UTC)

Voyager s'éloigne actuellement des planètes connues et donc son excentricité, qui dépasse largement l'unité (e>1), ne va pas changer. Voyager va donc quitter le système solaire. Ruslik (discussion) 18:22, 9 novembre 2008 (UTC) Quelle était la distance et l'excentricité de Kohoutek lors de sa dernière observation ? Mschribr (discussion) 20:48, 10 novembre 2008 (UTC) Selon Wikipedia tchèque, la comète C/1973 E1 (Kohoutek) a été observée pour la dernière fois le 29 avril 1974. À cette date, l'excentricité était de 1,0000086 et la distance héliocentrique était de 2,5649707 UA (calculée en utilisant JPL HORIZONS). Cependant, le 01-01-1990, l'excentricité simulée était de 0,9999391 < 1,0 — Chesnok (conversation) 19:30, 11 novembre 2008 (UTC) Pourquoi n'y a-t-il eu aucune observation après le 29 avril 1974 seulement 4 mois après le périhélie ? Il y a eu une observation sur 9 mois avant le périhélie. Mschribr (discussion) 16:02, 12 novembre 2008 (UTC) Parce que depuis avril la comète était en conjonction avec le Soleil. — Chesnok (discussion) 23:23, 12 novembre 2008 (UTC)

Des planètes autour d'étoiles distantes de 130 années-lumière ont été observées. Peut-on observer la comète Kohoutek à 60 UA ? Mschribr (discussion) 21h15, 17 novembre 2008 (UTC)

La plupart des exoplanètes n'ont pas été directement observées. Le mouvement qu'ils induisent sur les étoiles hôtes a été mesuré. La comète de Halley à 28UA était assez difficile à détecter. -- Kheider (discussion) 13:34, 7 février 2011 (UTC)

Burl Ives Modifier

Le chanteur folk Burl Ives a enregistré une chanson absurde sur la comète. C'est répertorié dans son article comme: "La queue de la comète Kohoutek / A Very Fine Lady (1974, 7 in., 45 rpm, MCA 40175)" Je l'ai vu l'exécuter sur The Tonight Show (ou l'un des spectacles concurrents similaires ). Dans la chanson, il s'imagine la comète, et les paroles disaient quelque chose comme "Je volerais de plus en plus haut, avec mes fesses en feu . . . " et de la façon dont les enfants attendraient son retour dans des milliers d'années . Miséricordieusement oublié. . . jusqu'ici. WHPratt (discussion) 17:08, 10 juin 2009 (UTC)

Pink Floyd Modifier

Comment Pink Floyd aurait-il pu enregistrer un album célébrant la comète Kohoutek en Février 1972 quand la comète a été découverte en mars 1973? Bayowolf (discussion) 16:59, 29 novembre 2019 (UTC)

Kohoutek était également unique en ce qu'elle était apparemment une "nouvelle" comète, une comète qui n'avait jamais dépassé le soleil auparavant. Cela a au moins été proposé comme explication de sa luminosité considérablement diminuée après le périhélie.

En d'autres termes, il ne faisait pas clair parce qu'il n'avait pas encore passé le soleil.

Mais cet article prétend qu'on pensait qu'il aurait être brillant parce qu'il n'avait pas passé le soleil, avec l'implication qu'il n'était pas brillant parce qu'il eu passé le soleil avant.

Il n'y a aucun moyen de concilier cela. Ken Arromdee (discussion) 16:11, 7 octobre 2012 (UTC)

De plus, s'il s'agit de sa première visite, il ne peut pas être également apparu il y a environ 150 000 ans. 69.165.226.92 (discussion) 17:38, 13 octobre 2012 (UTC)

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L'ère moderne

Le 20ème siècle a vu des progrès continus dans la science cométaire. La spectroscopie a révélé de nombreuses molécules, radicaux et ions dans les comae et les queues des comètes. Une compréhension a commencé à se développer sur la nature des queues cométaires, les queues d'ions (Type I) résultant de l'interaction de molécules ionisées avec une certaine forme de « rayonnement corpusculaire », peut-être des électrons et des protons, du Soleil, et la poussière (Type II) queues provenant de la pression du rayonnement solaire sur les fines particules de poussière émises par la comète.

Les astronomes ont continué à demander : « D'où viennent les comètes ? Il y avait trois écoles de pensée : (1) que les comètes ont été capturées dans l'espace interstellaire, (2) que les comètes sont sorties des planètes géantes, ou (3) que les comètes étaient de la matière primitive qui n'avait pas été incorporée aux planètes. La première idée avait été suggérée par le mathématicien et astronome français Pierre Laplace en 1813, tandis que la seconde venait d'un autre mathématicien-astronome français, Joseph Lagrange. Le troisième est venu de l'astronome anglais George Chambers en 1910.

L'idée d'une origine interstellaire pour les comètes s'est heurtée à de sérieux problèmes. Premièrement, les astronomes ont montré que la capture d'une comète interstellaire par Jupiter, la planète la plus massive, était un événement hautement improbable et ne pouvait probablement pas expliquer le nombre de comètes à courte période alors connues. De plus, aucune comète n'avait jamais été observée sur des orbites véritablement hyperboliques. Certaines comètes à longue période avaient des solutions d'orbite légèrement hyperboliques, à peine au-dessus d'une excentricité de 1,0. Mais une comète vraiment hyperbolique s'approchant du système solaire avec une vitesse du Soleil par rapport aux étoiles voisines d'environ 20 km (12 miles) par seconde aurait une excentricité de 2,0.

En 1914, l'astronome danois d'origine suédoise Elis Strömgren a publié une liste spéciale des orbites cométaires. Strömgren a pris les orbites bien déterminées des comètes à longue période et les a projetées dans le temps avant que les comètes n'entrent dans la région planétaire. Il a ensuite référencé les orbites au barycentre (le centre de masse) de l'ensemble du système solaire. Il a découvert que la plupart des orbites apparemment hyperboliques devenaient elliptiques. Cela prouvait que les comètes faisaient partie du système solaire. Les orbites de ce type sont appelées orbites « originales », tandis que l'orbite d'une comète lorsqu'elle traverse la région planétaire est appelée orbite « osculatrice » (ou « instantanée »), et l'orbite après que la comète a quitté la planète. région est appelée l'orbite « future ».

L'idée de comètes sortant de planètes géantes a été favorisée par l'astronome soviétique Sergey Vsekhsvyatsky sur la base de molécules similaires ayant été découvertes à la fois dans l'atmosphère des planètes géantes et dans les comae cométaires. L'idée a aidé à expliquer les nombreuses comètes à courte période qui rencontraient régulièrement Jupiter. Mais les planètes géantes ont des vitesses de fuite très importantes, environ 60 km (37 miles) par seconde dans le cas de Jupiter, et il était difficile de comprendre quel processus physique pouvait atteindre ces vitesses. Vsekhsvyatsky a donc déplacé les sites d'origine vers les satellites des planètes géantes, qui avaient des vitesses de fuite beaucoup plus faibles. Cependant, la plupart des scientifiques ne croyaient toujours pas au modèle d'éruption. La découverte de volcans sur le grand satellite Io de Jupiter par le vaisseau spatial Voyager 1 en 1979 a brièvement ressuscité l'idée, mais la composition de Io s'est avérée être très mal assortie à la composition des comètes.

Une autre idée sur les origines cométaires a été promue par l'astronome anglais Raymond Lyttleton dans un document de recherche en 1951 et un livre, Les comètes et leur origine, en 1953. Parce qu'on savait que certaines comètes étaient associées à des pluies de météores observées sur Terre, le modèle du « banc de sable » suggérait qu'une comète était simplement un nuage de particules météoritiques maintenues ensemble par sa propre gravité. Les gaz interplanétaires étaient adsorbés à la surface des grains de poussière et s'échappaient lorsque la comète s'approchait du Soleil et que les particules se réchauffaient. Lyttleton a poursuivi en expliquant que les comètes se sont formées lorsque le Soleil et le système solaire ont traversé un nuage de poussière interstellaire. La gravité du Soleil a concentré la poussière qui passait dans son sillage, et ces sous-nuages ​​se sont ensuite effondrés sous leur propre gravité pour former les bancs de sable cométaires.

Un problème avec cette théorie était que Lyttleton a estimé que la focalisation gravitationnelle par le Soleil rassemblerait les particules seulement à environ 150 UA derrière le Soleil et le système solaire. Mais cela ne concordait pas bien avec les orbites connues des comètes à longue période, qui ne montraient aucune concentration de comètes qui se seraient formées à cette distance ou dans cette direction. De plus, la quantité totale de gaz pouvant être adsorbée sur un nuage de banc de sable n'était pas suffisante pour expliquer les taux de production de gaz mesurés de nombreuses comètes observées.

En 1948, l'astronome néerlandais Adrianus van Woerkom, dans le cadre de son doctorat. travail de thèse à l'Université de Leyde, a examiné le rôle de la gravité de Jupiter dans la modification des orbites des comètes lors de leur passage à travers le système planétaire. Il a montré que Jupiter pouvait disperser les orbites en énergie, conduisant à des périodes orbitales plus longues ou plus courtes et, en conséquence, à des orbites plus grandes ou plus petites. Dans certains cas, les perturbations gravitationnelles de Jupiter étaient suffisantes pour changer les orbites précédemment elliptiques des comètes en orbites hyperboliques, les éjectant du système solaire et les envoyant dans l'espace interstellaire. Van Woerkom a également montré qu'à cause de Jupiter, des passages répétés de comètes à travers le système solaire conduiraient à une répartition uniforme de l'énergie orbitale pour les comètes à longue période, avec autant de comètes à longue période se terminant sur des orbites à très longue période que sur des orbites très longues. orbites à courte période. Enfin, van Woerkom a montré que Jupiter finirait par éjecter toutes les comètes à longue période dans l'espace interstellaire sur une période d'environ un million d'années. Ainsi, les comètes devaient être réapprovisionnées d'une manière ou d'une autre.

Le directeur de thèse de Van Woerkom était l'astronome néerlandais Jan Oort, devenu célèbre dans les années 1920 pour ses travaux sur la structure et la rotation de la Voie lactée. Oort s'est intéressé au problème de l'origine des comètes à longue période. S'appuyant sur les travaux de van Woerkom, Oort a examiné de près la distribution d'énergie des orbites d'origine des comètes à longue période déterminée par Strömgren. Il a découvert que, comme van Woerkom l'avait prédit, il y avait une distribution uniforme des énergies orbitales pour la plupart des valeurs d'énergie. Mais, étonnamment, il y avait aussi un grand excès de comètes avec des demi-grands axes orbitaux (la moitié du grand axe de l'orbite elliptique de la comète) supérieur à 20 000 UA.

Oort a suggéré que l'excès d'orbites à de très grandes distances ne pouvait s'expliquer que si les comètes à longue période venaient de là. Il a proposé que le système solaire était entouré d'un vaste nuage de comètes qui s'étendait à mi-chemin des étoiles les plus proches. Il a montré que les perturbations gravitationnelles par le passage aléatoire d'étoiles perturberaient les orbites dans le nuage cométaire, envoyant occasionnellement une comète dans la région planétaire où elle pourrait être observée. Oort a qualifié ces comètes effectuant leur premier passage à travers la région planétaire de « nouvelles » comètes.Alors que les nouvelles comètes traversent la région planétaire, la gravité de Jupiter prend le contrôle de leurs orbites, les diffuse en énergie orbitale et les capture sur des périodes plus courtes ou les éjecte dans l'espace interstellaire.

Sur la base du nombre de comètes observées chaque année, Oort a estimé que le nuage contenait aujourd'hui 190 milliards de comètes, ce nombre serait plus proche d'un billion de comètes. L'hypothèse d'Oort était d'autant plus impressionnante qu'elle était basée sur des orbites originales précises pour seulement 19 comètes. En son honneur, le nuage de comètes entourant le système solaire est appelé le nuage d'Oort.

Oort a remarqué que le nombre de comètes à longue période retournant dans le système planétaire était bien inférieur à ce que son modèle avait prédit. Pour expliquer cela, il a suggéré que les comètes avaient été physiquement perdues par perturbation (comme cela était arrivé à la comète de Biela). Oort a proposé deux valeurs pour le taux de perturbation des comètes à chaque passage au périhélie, 0,3 et 1,9%, qui ont toutes deux donné des résultats raisonnablement bons en comparant ses prédictions avec la distribution d'énergie réelle, à l'exception d'un excès de nouvelles comètes à une énergie proche de zéro.

En 1979, l'astronome américain Paul Weissman (l'auteur de cet article) a publié des simulations informatiques de la distribution d'énergie du nuage d'Oort en utilisant des perturbations planétaires par Jupiter et Saturne et des modèles physiques de mécanismes de perte tels que la perturbation aléatoire et la formation d'une croûte non volatile, sur la base d'observations réelles. de comètes. Il a montré qu'un très bon accord avec la distribution d'énergie observée pouvait être obtenu si de nouvelles comètes étaient perturbées environ 10 % du temps lors du premier passage au périhélie du nuage d'Oort et environ 4 % du temps lors des passages suivants. De plus, les noyaux cométaires ont développé des croûtes non volatiles, coupant toute activité de coma, après environ 10 à 100 retours, en moyenne.

En 1981, l'astronome américain Jack Hills a suggéré qu'en plus du nuage d'Oort, il y avait aussi un nuage interne s'étendant vers l'intérieur vers la région planétaire à environ 1 000 UA du Soleil. On ne voit pas de comètes en provenance de cette région car leurs orbites sont trop étroitement liées au Soleil. Les perturbations stellaires ne sont généralement pas assez fortes pour modifier leurs orbites de manière significative. Hills a émis l'hypothèse que ce n'est que si une étoile s'approchait très près, même en pénétrant à travers le nuage d'Oort, qu'elle pourrait exciter les orbites des comètes dans le nuage intérieur, envoyant une pluie de comètes dans le système planétaire.

Mais d'où vient le nuage d'Oort ? À de grandes distances de l'ordre de 10 4 à 10 5 UA du Soleil, la nébuleuse solaire aurait été trop mince pour former de gros corps comme des comètes de plusieurs kilomètres de diamètre. Les comètes ont dû se former beaucoup plus près de la région planétaire. Oort a suggéré que les comètes ont été éjectées de la ceinture d'astéroïdes par des rencontres rapprochées avec Jupiter. À cette époque, on ne savait pas que la plupart des astéroïdes sont des corps rocheux, carbonés ou ferreux et que seule une fraction contient de l'eau.

Les travaux d'Oort ont été précédés en partie par ceux de l'astronome estonien Ernst Öpik. En 1932, Öpik a publié un article examinant ce qui est arrivé aux météores ou aux comètes dispersés à de très grandes distances du Soleil, où ils pourraient être perturbés par le passage aléatoire d'étoiles. Il a montré que les remorqueurs gravitationnels des étoiles augmenteraient les distances au périhélie de la plupart des objets au-delà de la planète la plus éloignée. Ainsi, il a prédit qu'il y aurait un nuage de comètes entourant le système solaire. Cependant, Öpik a peu parlé du retour des comètes dans la région planétaire, à part le fait que certaines comètes pourraient être projetées dans le Soleil par les étoiles au cours de leur évolution vers le nuage. En effet, Öpik a conclu :

les comètes d'une distance à l'aphélie dépassant 10 000 a.u., sont peu susceptibles de se produire parmi les objets observables, en raison de l'augmentation rapide de la distance périhélie moyenne due aux perturbations stellaires.

Öpik n'a pas non plus réussi à faire de comparaison entre ses résultats et les orbites originales connues des comètes à longue période.

L'article d'Oort, publié en 1950, a révolutionné le domaine de la dynamique cométaire. Deux mois plus tard, un article sur la nature du noyau cométaire de Fred Whipple ferait de même pour la physique cométaire. Whipple a combiné de nombreuses idées de l'époque et a suggéré que le noyau cométaire était un corps solide composé de glaces volatiles et de matériel météoritique. Cela s'appelait le modèle du «conglomérat glacé», mais est également devenu plus communément connu sous le nom de «boule de neige sale».

Whipple a fourni la preuve de son modèle sous la forme du rétrécissement de l'orbite de la comète d'Encke. Whipple croyait que, comme l'avait suggéré Bessel, les forces de fusée provenant de la sublimation des glaces du côté ensoleillé du noyau modifieraient l'orbite de la comète. Pour un noyau solide non rotatif, la force éloignerait le noyau du Soleil, semblant atténuer l'effet de la gravité. Mais si le noyau de la comète tournait (comme le font la plupart des corps du système solaire) et si le pôle de rotation n'était pas perpendiculaire au plan de l'orbite de la comète, les forces tangentielles (en avant ou en arrière le long de la direction du mouvement de la comète) et hors de des forces planes (vers le haut ou vers le bas) pourraient en résulter. L'effet a été aidé par le décalage thermique causé par le Soleil continuant à chauffer la surface du noyau après midi local, tout comme les températures sur Terre sont généralement à leur maximum quelques heures après midi local.

Ainsi, Whipple a expliqué le lent rétrécissement de l'orbite d'Encke comme le résultat de forces tangentielles dirigées à l'opposé de la direction du mouvement de la comète, provoquant le ralentissement du noyau de la comète, rétrécissant lentement l'orbite. Ce modèle expliquait également les comètes périodiques dont les orbites se développaient, telles que D'Arrest et Wolf 1, en fonction de la direction des pôles de rotation des noyaux et de la direction dans laquelle les noyaux tournaient. Parce que la force de la fusée résulte de la forte activité du noyau de la comète près du périhélie, la force ne modifie pas la distance du périhélie mais plutôt la distance de l'aphélie, en l'élevant ou en l'abaissant.

Whipple a également souligné que la perte de glaces cométaires laisserait une couche de matériau non volatil à la surface du noyau, rendant la sublimation plus difficile, car la chaleur du Soleil devait filtrer à travers plusieurs couches jusqu'à l'endroit où il y avait de la glace fraîche. De plus, Whipple a suggéré que le nuage de poussière zodiacal du système solaire provenait de la poussière libérée par les comètes lors de leur passage à travers le système planétaire.

Les idées de Whipple ont déclenché un débat intense sur la question de savoir si le noyau était un corps solide ou non. De nombreux scientifiques défendaient encore l'idée de Lyttleton d'un noyau de banc de sable, simplement un nuage de matière météoritique avec des gaz adsorbés. La question ne sera définitivement posée qu'à partir des premières rencontres spatiales avec la comète de Halley en 1986.

La preuve solide du modèle de force non gravitationnelle de Whipple est venue de l'astronome anglais Brian Marsden, un collègue de Whipple au Smithsonian Astrophysical Observatory à Cambridge, Massachusetts. Marsden était un expert des orbites des comètes et des astéroïdes et a testé le modèle de conglomérat glacé de Whipple contre les orbites de nombreuses comètes connues. À l'aide d'un programme informatique qui a déterminé les orbites des comètes et des astéroïdes à partir d'observations, Marsden a ajouté un terme pour l'effet de fusée attendu lorsque la comète était active. En cela, il a été aidé par l'astronome belge Armand Delsemme, qui a soigneusement calculé le taux de sublimation de la glace d'eau en fonction de la distance d'une comète au Soleil.

Lorsque l'on calcule une orbite pour un objet, le calcul ne correspond généralement pas parfaitement à toutes les positions observées de l'objet. De petites erreurs se glissent dans les positions observées pour de nombreuses raisons, telles que le fait de ne pas connaître l'heure exacte des observations ou de trouver les positions à l'aide d'un catalogue d'étoiles obsolète. Ainsi, chaque ajustement d'orbite a un "résiduel moyen", qui est la différence moyenne entre les observations et la position prédite de la comète sur la base de l'orbite nouvellement déterminée. Des résidus moyens inférieurs à environ 1,5 seconde d'arc sont considérés comme un bon ajustement.

Lorsque Marsden a calculé les orbites des comètes, il a découvert qu'il pouvait obtenir des résidus moyens plus petits s'il incluait la force de la fusée dans ses calculs. Marsden a découvert que pour une comète à courte période, la magnitude de la force de la fusée n'était généralement que de quelques cent millièmes de l'attraction gravitationnelle solaire, mais cela suffisait pour changer le moment où la comète reviendrait. Plus tard, Marsden et ses collègues ont calculé les forces des fusées pour les comètes à longue période et ont constaté que là aussi, les résidus moyens étaient réduits. Pour les comètes à longue période, la force de la fusée était généralement de quelques dizaines de millièmes de l'attraction gravitationnelle solaire. Les comètes à longue période ont tendance à être beaucoup plus actives que les comètes à courte période, et donc pour elles la force est plus grande.

Un autre résultat intéressant du travail de Marsden était que lorsqu'il effectuait ses calculs sur des orbites de comètes apparemment hyperboliques, les excentricités résultantes passaient souvent d'hyperbolique à elliptique. Très peu de comètes ont été laissées avec des orbites d'origine hyperboliques, et toutes n'étaient que légèrement hyperboliques. Marsden avait fourni une preuve supplémentaire que toutes les comètes à longue période étaient membres du système solaire.

En 1951, l'astronome hollandais américain Gerard Kuiper a publié un article important sur l'endroit où les comètes s'étaient formées. Kuiper étudiait l'origine du système solaire et a suggéré que les molécules volatiles, les radicaux et les ions observés dans les queues et les queues des comètes (par exemple, CH, NH, OH, CN, CO + , CO2 + , N2 + ) doit provenir de glaces congelées dans le noyau solide (par exemple, CH4, NH3, H2O, HCN, CO, CO2, et n2). Mais ces glaces ne pouvaient se condenser que dans la nébuleuse solaire où il faisait très froid. Il a donc suggéré que les comètes s'étaient formées à 38-50 UA du Soleil, où les températures moyennes n'étaient que d'environ 30-45 K (-243 à -228 °C, ou -406 à -379 °F).

Kuiper a suggéré que la nébuleuse solaire ne s'est pas terminée sur l'orbite de ce qui était alors considéré comme la planète la plus éloignée, Pluton, à environ 39 UA, mais qu'elle a continué jusqu'à environ 50 UA. Il croyait qu'à ces grandes distances du Soleil, ni la densité du matériau de la nébuleuse solaire ni le temps n'étaient suffisants pour former une autre planète. Il a plutôt suggéré qu'il y aurait une ceinture de corps plus petits, c'est-à-dire des comètes, entre 38 et 50 UA. Il a également suggéré que Pluton éjecterait dynamiquement des comètes de cette région vers des orbites lointaines, formant le nuage d'Oort.

Les astronomes ont depuis découvert que Pluton est trop petit pour avoir fait ce travail (ou même pour être considéré comme une planète), et c'est vraiment Neptune à 30 UA qui définit la limite extérieure du système planétaire. Neptune est assez grand pour disperser lentement les comètes à la fois vers l'intérieur sur des orbites à courte période et vers l'extérieur vers le nuage d'Oort, avec l'aide des autres planètes géantes.

L'article de Kuiper en 1951 n'a pas atteint la même renommée que ceux d'Oort et Whipple en 1950, mais les astronomes ont parfois suivi ses idées. En 1968, l'astronome égyptien Salah Hamid a travaillé avec Whipple et Marsden pour étudier les orbites de sept comètes qui sont passées près de la région de l'hypothétique ceinture de comètes de Kuiper au-delà de Neptune. Ils n'ont trouvé aucune preuve de perturbations gravitationnelles de la ceinture et ont fixé des limites supérieures à la masse de la ceinture de 0,5 masse terrestre à 40 UA et de 1,3 masse terrestre à 50 UA.

La situation a changé en 1980 lorsque l'astronome uruguayen Julio Fernández a suggéré qu'une ceinture de comètes au-delà de Neptune serait une bonne source pour les comètes à courte période. Jusqu'à cette époque, on pensait que les comètes à courte période étaient des comètes à longue période du nuage d'Oort qui avaient évolué dynamiquement vers des orbites à courte période en raison de perturbations planétaires, principalement dues à Jupiter. Mais les astronomes qui ont essayé de simuler ce processus sur des ordinateurs ont découvert qu'il était très inefficace et qu'il ne pouvait probablement pas fournir de nouvelles comètes à courte période assez rapidement pour remplacer celles existantes qui étaient soit perturbées, disparues ou perturbées hors de la région planétaire.

Fernández a reconnu qu'un élément clé pour comprendre les comètes à courte période était leurs orbites relativement peu inclinées. Les comètes typiques à courte période ont des inclinaisons orbitales allant jusqu'à environ 35°, tandis que les comètes à longue période ont des inclinaisons orbitales complètement aléatoires de 0° à 180°. Fernández a suggéré que le moyen le plus simple de produire une population de comètes de courte période à faible inclinaison était de commencer par une source qui avait une inclinaison relativement faible. La ceinture cométaire hypothétique de Kuiper au-delà de Neptune répond à cette exigence. Fernández a utilisé des simulations dynamiques pour montrer comment les comètes pouvaient être perturbées par des corps plus gros dans la ceinture cométaire, de l'ordre de la taille de Cérès, le plus gros astéroïde (diamètre d'environ 940 km [580 miles]), et être envoyées sur des orbites qui pourraient rencontre Neptune. Neptune pourrait alors faire passer environ la moitié des comètes vers Uranus, l'autre moitié étant envoyée vers le nuage d'Oort. De cette manière, les comètes pourraient être transmises à chaque planète géante et enfin à Jupiter, qui a placé les comètes sur des orbites à courte période.

L'article de Fernández a renouvelé l'intérêt pour une éventuelle ceinture de comètes au-delà de Neptune. En 1988, l'astronome américain Martin Duncan et les astronomes canadiens Thomas Quinn et Scott Tremaine ont construit une simulation informatique plus complexe de la ceinture de comètes transneptunienne et ont de nouveau montré qu'elle était la source probable des comètes à courte période. Ils ont également proposé que la ceinture soit nommée en l'honneur de Gerard Kuiper, sur la base des prédictions de son article de 1951. Comme le destin l'a voulu, la lointaine ceinture de comètes avait également été prédite dans deux articles moins connus en 1943 et 1949 par un officier de l'armée irlandaise et astronome à la retraite, Kenneth Edgeworth. Par conséquent, certains scientifiques appellent la ceinture cométaire la ceinture de Kuiper, tandis que d'autres l'appellent la ceinture Edgeworth-Kuiper.

Les astronomes des observatoires ont commencé à rechercher les objets distants. En 1992, ils ont finalement été récompensés lorsque l'astronome britannique David Jewitt et l'astronome vietnamienne américaine Jane Luu ont trouvé un objet bien au-delà de Neptune sur une orbite avec un demi-grand axe de 43,9 UA, une excentricité de seulement 0,0678 et une inclinaison de seulement 2,19°. L'objet, officiellement désigné (15760) 1992 QB1, a un diamètre d'environ 200 km (120 miles). Depuis 1992, plus de 1 500 objets ont été trouvés dans la ceinture de Kuiper, certains presque aussi gros que Pluton. En fait, c'est la découverte de cet essaim de corps au-delà de Neptune qui a conduit Pluton à être reconnu en 2006 comme l'un des plus gros corps de l'essaim et non plus une planète. (La même chose est arrivée au plus gros astéroïde Cérès au milieu du XIXe siècle, lorsqu'il a été reconnu simplement comme le plus gros corps de la ceinture d'astéroïdes et non comme une vraie planète.)

En 1977, l'astronome américain Charles Kowal a découvert un objet inhabituel en orbite autour du Soleil parmi les planètes géantes. Nommé 2060 Chiron, il mesure environ 200 km (120 miles) de diamètre et a une orbite à faible inclinaison qui s'étend de 8,3 UA (à l'intérieur de l'orbite de Saturne) à 18,85 UA (juste à l'intérieur de l'orbite d'Uranus). Parce qu'elle peut se rapprocher de ces deux planètes géantes, l'orbite est instable sur une période de plusieurs millions d'années. Ainsi, Chiron venait probablement d'ailleurs. Plus intéressant encore, quelques années plus tard Chiron a commencé à afficher un coma cométaire alors qu'il était encore très loin du Soleil. Chiron est l'un des rares objets qui apparaissent à la fois dans les catalogues d'astéroïdes et de comètes dans ce dernier, il est désigné 95 P/Chiron.

Chiron a été le premier d'une nouvelle classe d'objets à être découvert sur des orbites de croisement de planètes géantes. Les recherches d'objets de la ceinture de Kuiper ont également conduit à la découverte de nombreux objets similaires en orbite autour du Soleil parmi les planètes géantes. Collectivement, ils sont maintenant connus sous le nom d'objets Centaur. Environ 300 de ces objets ont maintenant été trouvés, et plus d'un montrent également une activité cométaire sporadique.

Les Centaures semblent être des objets qui se diffusent lentement dans la région planétaire à partir de la ceinture de Kuiper. Certaines seront finalement considérées comme des comètes à courte période, tandis que la plupart des autres seront projetées sur des orbites à longue période ou même éjectées dans l'espace interstellaire.

En 1996, les astronomes européens Eric Elst et Guido Pizarro ont découvert une nouvelle comète, désignée 133P/Elst-Pizarro. Mais lorsque l'orbite de la comète a été déterminée, il s'est avéré qu'elle se trouvait dans la ceinture d'astéroïdes externe avec un demi-grand axe de 3,16 UA, une excentricité de 0,162 et une inclinaison de seulement 1,39°. Une recherche d'enregistrements plus anciens a montré que 133P avait déjà été observé en 1979 comme un astéroïde inactif. C'est donc un autre objet qui a été catalogué à la fois comme une comète et un astéroïde.

L'explication du 133P était que, étant donné sa position dans la ceinture d'astéroïdes, où les températures maximales de surface solaire ne sont que d'environ -48 °C (-54 °F), il a probablement acquis de l'eau sous forme de glace de la nébuleuse solaire. Comme dans les comètes, les glaces près de la surface de 133P se sont sublimées au début de son histoire, laissant une couche isolante de matériau non volatil recouvrant la glace en profondeur. Puis un impact aléatoire d'un morceau de débris d'astéroïdes a traversé la couche isolante et a exposé la glace enfouie. La comète 133P a montré une activité régulière au même endroit de son orbite pendant au moins trois orbites depuis sa découverte.

Douze objets supplémentaires en orbite d'astéroïdes ont été découverts depuis lors, la plupart d'entre eux également dans la ceinture principale extérieure. Elles sont parfois appelées « comètes de la ceinture principale », bien que le terme plus récemment accepté soit « astéroïdes actifs ».


La perte de masse crée-t-elle un changement observable dans l'orbite d'une comète ? - Astronomie

Comètes sont généralement découvertes sous forme de taches de lumière floues et floues dans le ciel alors qu'elles sont encore à plusieurs unités astronomiques du Soleil. Voyageant sur une orbite hautement elliptique avec le Soleil à un foyer, une comète s'éclaire et développe une étendue queue à mesure qu'il s'approche du Soleil. (Le nom "comet" dérive du mot grec Komé, ce qui signifie "cheveux".) Au fur et à mesure que la comète s'éloigne du voisinage du Soleil, sa luminosité et sa queue diminuent jusqu'à ce qu'elle redevienne un point de lumière faible s'éloignant au loin. Comme les planètes, les comètes n'émettent aucune lumière visible par elles-mêmes, elles brillent par la lumière solaire réfléchie (ou réémise).

APPARENCE ET STRUCTURE DE LA COMETE

Les différentes parties d'une comète typique sont illustrées à la figure 14.7. Même à travers un grand télescope, le noyau, ou corps solide principal, d'une comète n'est pas plus qu'un minuscule point de lumière. Un noyau cométaire typique est extrêmement petit et ne mesure que quelques kilomètres de diamètre. Pendant la majeure partie de l'orbite de la comète, loin du Soleil, seul ce noyau gelé existe. Cependant, lorsqu'une comète s'approche à quelques unités astronomiques du Soleil, sa surface glacée devient trop chaude pour rester stable. Une partie devient gazeuse et se dilate dans l'espace, formant un coma ("quothalo") de poussière et de gaz évaporé autour du noyau. Le coma s'agrandit et s'éclaircit à mesure que la comète s'approche du Soleil. À sa taille maximale, le coma peut mesurer 100 000 km de diamètre, presque aussi grand que Saturne ou Jupiter.

Graphique 14.7 (a) Schéma d'une comète typique, montrant le noyau, la coma, l'enveloppe d'hydrogène et la queue.La queue n'est pas une séquence soudaine dans le temps dans le ciel, comme dans le cas des météores ou des feux d'artifice. Au lieu de cela, elle voyage dans l'espace avec le reste de la comète (tant que la comète est suffisamment proche du Soleil pour que la queue existe). (b) La comète de Halley en 1986, environ 1 mois avant le périhélie.

Anatomie d'une comète I

Engloutissant le coma, un invisible enveloppe d'hydrogène, généralement déformée par le vent solaire, s'étend sur des millions de kilomètres d'espace. La queue de la comète, cependant, plus prononcée lorsque la comète est la plus proche du Soleil et que le taux de sublimation de la matière du noyau est le plus élevé, est encore beaucoup plus grande, s'étendant parfois jusqu'à 1 UA* Depuis la Terre, seuls la coma et la queue d'une comète sont visibles à l'œil nu. Malgré la taille de la queue, cependant, la majeure partie de la lumière provient du coma, la majeure partie de la masse de la comète réside dans le noyau.

*(La sublimation est le processus par lequel un solide se transforme directement en gaz sans passer par la phase liquide. Le dioxyde de carbone gelé/la glace sèche est un exemple de solide qui subit une sublimation plutôt que la fusion et l'évaporation ultérieure. Dans l'espace, la sublimation est la règle, plutôt que l'exception, pour le comportement de la glace lorsqu'elle est exposée à la chaleur.)

Deux types de queues de comètes peuvent être distingués. le queues ioniques sont approximativement droites, souvent constituées de banderoles linéaires brillantes comme celles illustrées à la figure 14.8(a). Leurs spectres montrent des raies d'émission de nombreuses ionisé molécules - molécules qui ont perdu une partie de leur complément normal d'électrons - y compris le monoxyde de carbone, l'azote et l'eau parmi beaucoup d'autres. (Sec. 4.2) Le queues de poussière sont généralement larges, diffuses et légèrement incurvées (Figure 14.8b). Ils sont riches en particules de poussière microscopiques qui réfléchissent la lumière du soleil, rendant la queue visible de loin.

Graphique 14.8 (a) Une comète avec une queue principalement ionique. Appelée comète Giacobini—Zinner et vue ici en 1959, son coma mesurait 70 000 km à travers sa queue et faisait bien plus de 500 000 km de long. (b) Photographie d'une comète ayant (principalement) une queue de poussière, montrant à la fois sa courbure douce et son flou inhérent. Il s'agit de la comète West, en 1976, dont la queue s'étendait sur 13° à travers le ciel.

Les queues sont dans tous les cas dirigées un moyen du Soleil par le vent solaire (le courant invisible de matière et de rayonnement s'échappant du Soleil). Par conséquent, comme le montre la figure 14.9, la queue se trouve toujours en dehors de l'orbite de la comète et en fait pistes la comète pendant la portion de l'orbite qui sort du Soleil.

Graphique 14.9 Schéma d'une partie de l'orbite d'une comète typique. À mesure que la comète s'approche du Soleil, elle développe une queue ionique, qui est toujours dirigée loin du Soleil. Plus près, une queue de poussière incurvée, également dirigée généralement à l'opposé du Soleil, peut également apparaître. Notez que bien que la queue ionique pointe toujours directement à l'opposé du Soleil à la fois sur les parties entrantes et sortantes de l'orbite, la queue de poussière a une asymétrie marquée, tendant toujours à « retarder » par rapport à la queue ionique.

Anatomie d'une comète II

Les queues ioniques et les queues de poussière diffèrent par leur forme en raison des différentes réponses du gaz et de la poussière aux forces agissant dans l'espace interplanétaire. Chaque minuscule particule dans l'espace de notre système solaire, y compris celles des queues de comète, suit une orbite déterminée par la gravité et le vent solaire. Si la gravité seule agissait, la particule suivrait la même trajectoire courbe que sa comète mère, conformément aux lois du mouvement de Newton. (Sec. 2.7) Si le vent solaire était la seule influence, la queue serait balayée par lui et traînerait radialement vers l'extérieur du Soleil. Les queues ioniques sont beaucoup plus fortement influencées par le vent solaire que par la gravité du Soleil, de sorte que ces queues pointent toujours directement à l'opposé du Soleil. Les particules de poussière les plus lourdes ont plus tendance à suivre l'orbite de la comète, donnant lieu à des queues de poussière légèrement incurvées.

ORBITES COMETE

Les comètes qui survivent à une rencontre rapprochée avec le Soleil (certaines se brisent entièrement) poursuivent leur voyage vers le bord du système solaire. Leurs orbites très elliptiques emmènent de nombreuses comètes bien au-delà de Pluton, peut-être même jusqu'à 50 000 A.U., où, conformément à la deuxième loi de Kepler, elles se déplacent plus lentement et passent ainsi la plupart de leur temps. (Section 2.4) La majorité des comètes mettent des centaines de milliers, voire des millions d'années pour accomplir une seule orbite autour du Soleil. Cependant, quelques comètes à courte période (conventionnellement définies comme celles ayant des périodes orbitales de moins de 200 ans) reviennent pour une autre rencontre dans un délai relativement court. Selon la troisième loi de Kepler, les comètes à courte période ne s'aventurent pas bien au-delà de la distance de Pluton à l'aphélie.

Contrairement aux orbites des autres objets du système solaire que nous avons étudiés jusqu'à présent, les orbites des comètes ne sont pas nécessairement confinées à quelques degrés près du plan de l'écliptique. Les comètes à courte période ont tendance à avoir des orbites progrades proches de l'écliptique, mais les comètes à longue période présentent toutes les inclinaisons et toutes les orientations, à la fois progrades et rétrogrades, réparties à peu près uniformément dans toutes les directions à partir du Soleil.

Les astronomes pensent que les comètes à courte période trouvent leur origine au-delà de l'orbite de Neptune, dans une région du système solaire appelée le Ceinture de Kuiper (d'après Gerard Kuiper, un pionnier de l'astronomie infrarouge et planétaire). Un peu comme les astéroïdes du système solaire interne, la plupart des comètes de la ceinture de Kuiper se déplacent sur des orbites à peu près circulaires entre environ 30 et 100 A.U. du Soleil, ne s'aventurant jamais à l'intérieur des orbites des planètes joviennes. De temps en temps, cependant, une rencontre rapprochée entre deux comètes, ou (plus probablement) l'influence gravitationnelle cumulative de l'une des planètes extérieures, "donne un coup de pied" à une comète de la ceinture de Kuiper sur une orbite excentrique qui l'amène dans le système solaire intérieur, et dans notre vue. Les orbites observées de ces comètes reflètent la structure aplatie de la ceinture de Kuiper.

Qu'en est-il des comètes à longue période ? Comment explique-t-on leurs orientations orbitales apparemment aléatoires ? Seule une infime partie d'une orbite cométaire typique à longue période se trouve dans le système solaire interne, il s'ensuit que pour chaque comète que nous voyons, il doit y avoir beaucoup plus d'objets similaires à de grandes distances du Soleil. Sur ces bases générales, de nombreux astronomes pensent qu'il doit y avoir un énorme "nuage" de comètes bien au-delà de l'orbite de Pluton, entourant complètement le Soleil. Cette région, qui peut contenir des milliards de comètes, de masse totale comparable à la masse des planètes intérieures, est nommée la Nuage d'Oort, d'après l'astronome néerlandais Jan Oort, qui a écrit pour la première fois (dans les années 1950) la possibilité d'un réservoir aussi vaste et distant de comètes gelées inactives. La ceinture de Kuiper et les orbites de certaines comètes typiques du nuage d'Oort sont esquissées sur la figure 14.10.

Graphique 14.10 (a) Schéma du nuage d'Oort, montrant quelques orbites cométaires. La plupart des comètes du nuage d'Oort ne s'approchent jamais du Soleil. De toutes les orbites représentées, seule l'ellipse la plus allongée représente une comète qui entrera réellement dans le système solaire (qui est plus petite que le point au centre de la figure sur cette échelle) et deviendra peut-être visible depuis la Terre. (b) La ceinture de Kuiper, considérée comme la source des comètes à courte période.

Les propriétés orbitales observées des comètes à longue période ont conduit les chercheurs à croire que le nuage d'Oort pourrait atteindre 100 000 A.U. en diamètre. Comme celles de la ceinture de Kuiper, cependant, la plupart des comètes du nuage d'Oort ne s'approchent jamais du Soleil. En effet, les comètes du nuage d'Oort s'approchent rarement de l'orbite de Pluton, encore moins de celle de la Terre. Ce n'est que lorsque le champ gravitationnel d'une étoile qui passe fait dévier une comète sur une orbite extrêmement excentrique qui traverse le système solaire interne que nous pouvons réellement voir l'un de ces objets. Parce que le nuage d'Oort entoure le Soleil dans toutes les directions, au lieu d'être confiné près du plan de l'écliptique comme la ceinture de Kuiper, les comètes à longue période que nous voyons peuvent provenir de n'importe quelle direction du ciel. Malgré leurs grandes distances et leurs longues périodes orbitales, les comètes du nuage d'Oort sont toujours liées gravitationnellement au Soleil. Leurs orbites sont régies précisément par les mêmes lois de mouvement qui contrôlent les planètes.

UNE VISITE À LA COMÈTE DE HALLEY

La comète de Halley est probablement la comète la plus célèbre de toutes. (Deux candidats plus récents et largement médiatisés pour ce titre sont décrits dans Intermède 14-2.) En 1705, l'astronome britannique Edmund Halley réalisa que l'apparition de cette comète en 1682 n'était pas un événement ponctuel. Basant son travail sur des observations précédentes de la comète, Halley a calculé sa trajectoire et a découvert que la comète tournait autour du Soleil avec une période de 76 ans. Il prédit sa réapparition en 1758. La détermination réussie par Halley de la trajectoire de la comète et sa prédiction de son retour étaient un triomphe précoce des lois de mouvement et de gravité de Newton. Bien que Halley n'ait pas vécu pour voir ses calculs se révéler corrects, la comète a été nommée en son honneur.

Une fois que les astronomes connaissaient la période de la comète, ils ont retracé ses apparitions dans le temps. Les archives historiques de nombreuses cultures anciennes montrent que la comète de Halley a été observée à chaque passage depuis 240 av. Spectacle spectaculaire, la queue de la comète de Halley peut atteindre presque une unité astronomique complète de longueur, s'étendant sur plusieurs dizaines de degrés dans le ciel. La figure 14.11(a) montre la comète de Halley vue de la Terre en 1910. Son apparition la plus récente, en 1986 (figure 14.11b et également figure 14.7b), n'était pas idéale pour l'observation terrestre, mais la comète a été scrutée de près par les engins spatiaux. L'orbite de la comète est illustrée à la figure 14.12, sa prochaine visite prévue dans le système solaire interne est en 2061.

14.11 (a) La comète de Halley telle qu'elle est apparue en 1910. En haut, le 10 mai, avec une queue de 30°, en bas, le 12 mai, avec une queue de 40°. (b) Halley, à son retour et photographiée avec une résolution plus élevée, le 14 mars 1986.

Graphique 14.12 La comète de Halley a une trajectoire orbitale plus petite et une période plus courte que la plupart des comètes, mais son orientation orbitale n'est pas typique d'une comète à courte période. Dans le passé, la comète a dû rencontrer une planète jovienne (probablement Jupiter elle-même), qui l'a projetée sur une orbite plus étroite qui ne s'étend pas jusqu'au nuage d'Oort mais simplement un peu au-delà de Neptune. Halley a appliqué la loi de la gravité de Newton pour prédire le retour de cette comète.

Lorsque la comète de Halley a contourné le Soleil en 1986, une petite armada de vaisseaux spatiaux lancée par l'URSS, le Japon et un groupe de pays d'Europe occidentale sont allés à sa rencontre. L'un des embarcations soviétiques, Véga 2, a traversé le coma de la comète, se rapprochant à quelque 8000 km du noyau. En utilisant la connaissance de la position de la comète acquise lors de la rencontre avec les vaisseaux soviétiques, le Giotto vaisseau spatial (du nom de l'artiste italien qui a peint une image de la comète de Halley peu de temps après son apparition en l'an 1301) a été navigué à moins de 600 km du noyau. C'était une trajectoire audacieuse, car à 70 km/s, la vitesse de l'engin par rapport à la comète, une particule de poussière en collision devient une balle dévastatrice. Les débris ont en fait endommagé celui de Giotto appareil photo, mais pas avant d'avoir envoyé à la maison une multitude de données. La figure 14.13 montre la vue de Giotto du noyau de la comète, ainsi qu'un croquis de sa structure.

Graphique 14.13 (a) Le vaisseau spatial Giotto a résolu la comète de Halley, montrant que son noyau était très sombre, bien que de la poussière épaisse dans la région ait obscurci toutes les caractéristiques de surface. La résolution ici est d'environ 50 m la moitié de la taille d'un terrain de football. Au moment où cette image a été prise, en mars 1986, la comète était à quelques jours du périhélie et le Soleil était vers le sommet. Les parties les plus lumineuses des images sont des jets de gaz évaporé et de poussière crachant du noyau de la comète. (b) Un diagramme du noyau de Halley, montrant sa taille, sa forme, ses jets et d'autres propriétés physiques et chimiques.

Noyau rotatif de la comète Hale-Bopp

Les résultats des rencontres Halley étaient quelque peu surprenants. Le noyau de Halley est un objet irrégulier en forme de pomme de terre, plus gros que ne l'avaient estimé les astronomes. Les mesures effectuées par les engins spatiaux ont montré qu'il faisait 15 km de long sur 10 km de large. De plus, le noyau apparaissait presque noir de jais et aussi sombre que du charbon de bois finement broyé. Ce noyau solide était enveloppé d'un nuage de poussière, qui diffusait la lumière dans tout le coma. En partie à cause de cette diffusion et en partie à cause de l'obscurcissement causé par la poussière, aucun vaisseau spatial n'a pu discerner beaucoup de détails de surface sur le noyau.

Le vaisseau spatial en visite a trouvé des preuves directes de plusieurs jets de matière provenant du noyau. Au lieu de s'évaporer uniformément de toute la surface pour former la coma et la queue de la comète, le gaz et la poussière s'échappent apparemment de petites zones du côté ensoleillé du noyau de Halley. La force de ces jets pourrait être en grande partie responsable de la période de rotation de 53 heures de la comète. Comme les fusées de manœuvre sur un vaisseau spatial, de tels jets peuvent amener une comète à modifier son taux de rotation et même à s'éloigner d'une orbite parfaitement elliptique. Les astronomes avaient émis l'hypothèse de l'existence de ces forces non gravitationnelles sur la base de légers écarts par rapport aux lois de Kepler observés dans certaines trajectoires cométaires. Cependant, ce n'est que lors de la rencontre avec Halley que les astronomes ont réellement vu ces jets à l'œuvre.

PROPRIÉTÉS PHYSIQUES DES COMÈTES

La masse d'une comète peut parfois être estimée en observant comment elle interagit avec d'autres objets du système solaire ou en déterminant la taille du noyau et en supposant une densité caractéristique de la composition glaciale. Ces méthodes donnent des masses cométaires typiques allant de 10 12 à 10 16 kg, comparables aux masses de petits astéroïdes. La masse d'une comète diminue avec le temps car une partie de la matière est perdue à chaque fois que la comète tourne autour du Soleil. Pour les comètes qui se déplacent dans une unité astronomique du Soleil, ce taux d'évaporation peut atteindre 10 à 30 molécules par seconde, soit environ 30 tonnes de matière cométaire perdues pour chaque seconde que la comète passe près du Soleil (dans l'orbite terrestre, disons). Les astronomes ont estimé que cette perte de matière détruira la comète de Halley dans environ 5 000 orbites, soit 40 000 ans.

En cherchant la composition physique d'un corps cométaire lui-même, les astronomes sont guidés par l'observation que les comètes ont de la poussière qui réfléchit la lumière, ainsi que du gaz qui émet des raies spectrales d'hydrogène, d'azote, de carbone et d'oxygène. Même lorsque les atomes, les molécules et les particules de poussière s'évaporent, créant la coma et la queue, le noyau lui-même reste un mélange froid de gaz et de poussière, à peine plus qu'une boule de glace lâche d'une densité d'environ 100 kg/m 3 et une température de quelques dizaines de kelvins seulement. Les experts considèrent désormais que les noyaux cométaires sont en grande partie constitués de particules de poussière piégées dans un mélange de méthane, d'ammoniac et de glace d'eau ordinaire. (Ces constituants devraient vous être assez familiers en tant que composants principaux de la plupart des petites lunes du système solaire externe, discutés dans les chapitres 12 et 13.) En raison de cette composition, les comètes sont souvent décrites comme des « boules de neige sales ».

UN IMPACT COMÉTAIRE

En juillet 1994, les observateurs du ciel ont eu droit à un événement extrêmement rare qui a considérablement augmenté notre connaissance de la composition et de la structure de la comète - la collision d'une comète (appelée Shoemaker - Levy 9, d'après ses découvreurs) avec la planète Jupiter ! Lorsqu'il a été découvert en mars 1993, Shoemaker—Levy 9 semblait avoir une apparence curieuse et "écrasée". Des images à plus haute résolution (voir la figure 14.14a) ont révélé que le noyau aplati de la comète était en réalité composé de plusieurs morceaux, le plus gros ne mesurant pas plus de 1 km de diamètre. Toutes les pièces suivaient la même orbite, mais elles s'étalaient le long de la trajectoire de la comète comme un collier de perles d'un million de kilomètres de long.

Graphique 14.14 (a) La comète Shoemaker—Levy 9 est vue ici s'approchant de Jupiter quelques mois avant sa collision à la mi-1994. Ses nombreux fragments sont enfilés comme les perles d'un collier de 1 000 000 km de long. (b) L'une des plus grandes parties de SL-9, le fragment G, a produit cette boule de feu sur le limbe sud-ouest de Jupiter, on la voit ici environ 10 minutes après l'impact, rayonnant fortement dans l'infrarouge (c'est-à-dire dégageant beaucoup de chaleur) . Le petit nuage chaud sur le limbe sud-est est également visible après l'impact du fragment A, qui a frappé la planète la veille. (c) Les collisions ont causé plusieurs "yeux noirs" à peu près de la taille de la Terre dans l'hémisphère sud de Jupiter. L'un des sites d'impact les plus importants, causé par le fragment G, est illustré sur cette photo en couleurs vraies et en lumière visible. Pris près de 2 heures après l'impact, il montre également un grand arc sombre à quelque 6 000 km du site d'impact, le résultat de la chute du panache sur Jupiter.

Qu'est-ce qui a pu causer un objet aussi inhabituel ? En retraçant l'orbite dans le temps, les chercheurs ont calculé qu'au début de juillet 1992, la comète s'était approchée à environ 100 000 km de Jupiter, bien à l'intérieur de la limite de Roche de la planète. (Section 12.4) Ils ont réalisé que les objets montrés sur la figure 14.14a étaient les fragments produits lorsqu'une comète auparavant "normale" a été capturée par Jupiter et déchirée par son fort champ gravitationnel.

Lors de son approche suivante de Jupiter, en juillet 1994, Shoemaker—Levy 9 a heurté la haute atmosphère de la planète, s'y enfonçant à une vitesse de plus de 60 km/s et provoquant une série d'énormes explosions (Figure 14.14b). Chaque grand télescope sur Terre, le Le télescope spatial Hubble, Galilée (qui n'était qu'à 1,5 A.U. de la planète à l'époque), et même Voyageur 2 nous regardons. Chaque impact a créé, pendant quelques minutes, une boule de feu brillante de plusieurs centaines de kilomètres de diamètre et ayant une température de plusieurs milliers de kelvins. L'énergie libérée dans chaque explosion était comparable à un milliard de détonations nucléaires terrestres, rivalisant en violence avec l'impact préhistorique soupçonné d'avoir causé l'extinction des dinosaures sur Terre il y a 65 millions d'années (voir Intermède 14-1).

Les effets sur l'atmosphère de la planète et les vibrations produites dans tout l'intérieur de Jupiter étaient observables pendant des jours après l'impact. Le matériel tombé des impacts s'est répandu lentement autour des bandes de Jupiter et après 5 mois a atteint complètement le tour de la planète. Il a probablement fallu des années pour que toute la matière cométaire s'installe à l'intérieur de Jupiter.

Pour autant que nous puissions le déterminer, aucun des fragments cométaires n'a percé les nuages ​​​​joviens. Seul Galilée avait une vue directe des impacts sur la face arrière de Jupiter, et dans tous les cas, les explosions semblaient se produire haut dans l'atmosphère, au-dessus de la couche nuageuse la plus élevée. La plupart des matériaux sombres visibles sur les images sont probablement des morceaux de la comète plutôt que des parties de Jupiter. Des raies spectrales du silicium, du magnésium et du fer ont été détectées à la suite des collisions, et la présence de ces métaux pourrait expliquer le matériau sombre observé près de certains des sites d'impact (figure 14.14c). De la vapeur d'eau a également été détectée par spectroscopie, encore une fois apparemment à partir d'une comète fondue et vaporisée qui ressemblait vraiment à une boule de neige peu tassée.


6 COURS SAISONNIER D'ACTIVITÉ ET D'ÉROSION

Nous avons calculé la production d'eau du noyau le long de son orbite à cinq endroits différents répartis sur l'ensemble du noyau dans les régions de Seth, Hapi et Maât face au nord, Imhotep à l'équateur, et wosret près du pôle sud (Fig. 16). Nous avons supposé une surface avec des propriétés physiques homogènes et appliqué les paramètres pour le modèle thermophysique à deux couches qui correspondent au modèle B de Keller et al. (2015a). Pour toutes les régions nordiques, le taux de production d'eau par unité de surface à 4 au est déjà d'un ordre de grandeur plus élevé qu'à 5 au, augmentant rapidement vers le périhélie (Fig. 17). Peu de temps après, autour de 2,7 au le taux de production de Hapi atteint son maximum bas et diminue à partir de là jusqu'à l'aphélie. Les cadences de production de Seth et Maât continue d'augmenter, culminant près de l'équinoxe du nord à 1,6 au. Ils tombent ensuite brusquement à zéro juste peu de temps avant le périhélie. A 1,6 au après le périhélie, la production d'eau a repris pour atteindre un maximum bas à 2,2 au. Les taux de production des régions du nord suivent l'ensoleillement qui est contrôlé par la forme particulière du noyau et l'obliquité de l'axe de rotation. Hapi, située dans la cavité entre les deux lobes, n'est atteinte par le soleil que pendant des intervalles relativement courts d'un jour cométaire. L'ombrage par les lobes devient de plus en plus dramatique lorsque le soleil approche de l'équinoxe.

L'activité de sublimation de l'eau a été calculée pour cinq régions réparties sur le noyau de 67P. Les facettes sont indiquées en rose. Dans le sens des aiguilles d'une montre en commençant dans le coin supérieur gauche : Imhotep, Hapi, Maât, wosret et Seth.