L'astronomie

Comètes: le nuage d'Oort

Comètes: le nuage d'Oort

Le nuage d'Oort est une grande concentration de comètes soumises aux forces du Soleil et d'autres étoiles.

Dans l'article The Oort Cloud, Paul R. Weissman, un expert en dynamique cométaire, parle de ces comètes en orbite au-delà de Pluton. Un fragment de cet article est reproduit ici dans lequel l'auteur commence par poser la question du nombre de comètes qui forment cet immense nuage.

Combien de comètes restent dans le nuage d'Oort? Le chiffre dépend de la fréquence à laquelle les comètes des nuages ​​s'échappent dans l'espace interplanétaire. Selon le nombre observé de comètes à longue période, les astronomes estiment maintenant qu'elle contient six milliards de comètes; ce sont donc les corps les plus abondants d'une certaine taille dans le système solaire. Un sixième seulement appartient au cloud externe et dynamique décrit par Oort; les autres sont au cœur, plus denses. Si la meilleure estimation faite jusqu'à présent de la masse moyenne d'une comète - 40 000 millions de tonnes métriques - est appliquée, il s'avère que la masse totale des comètes du nuage d'Oort est actuellement environ 40 fois celle de la Terre. .

D'où proviennent les comètes du nuage d'Oort? Ils n'ont pas été formés dans leur position actuelle, car le matériau existant à ces distances est si rare qu'il n'a pas pu être ajouté. Ils ne sont pas non plus nés dans l'espace interstellaire; la capture de comètes par le Soleil est inefficace. Le seul endroit qui nous reste est le système planétaire. Oort a supposé que des comètes ont été créées dans la ceinture d'astéroïdes et ont été expulsées par des planètes géantes lors de la formation du système solaire. Mais les comètes sont des corps glacés, d'énormes boules de neige sale; dans la ceinture d'astéroïdes, la température est trop élevée pour que les fragments de glace se condensent.

Un an après l'article d'Oort de 1950, Gerard P. Kuiper, de l'Université de Chicago, a proposé d'ajouter de la matière en formant des comètes plus éloignées du Soleil, près des planètes géantes. (La ceinture de Kuiper a été baptisée du nom de ce chercheur parce qu'il a suggéré que certaines comètes étaient constituées au-delà des orbites planétaires les plus éloignées.) Certes, les comètes proviendraient de toute la région des planètes géantes, mais on a soutenu que celles créées près de Jupiter et de Saturne (les deux planètes de plus grande masse) devaient avoir été expulsées dans l'espace interstellaire; il était peu probable, cependant, qu'Uranus et Neptune, avec des masses inférieures, aient donné des voies de fuite à tant de comètes.

La recherche dynamique vient de jeter une ombre sur cette hypothèse. Jupiter et, surtout, Saturne conduisent une partie importante de leurs cerfs-volants vers le nuage d'Oort, en moindre quantité peut-être qu'Uranus et Neptune, ce qui aurait pu être compensé par la plus grande quantité de matière qui a d'abord peuplé les zones de la planète plus vieux.

Il est donc possible que les comètes du nuage d'Oort proviennent d'une large gamme de distances solaires et, par conséquent, d'une gamme remarquable de températures de formation. Ce phénomène pourrait expliquer la composition diversifiée des comètes. Dans un travail récent avec Harold E. Levison, nous avons montré que le nuage pouvait contenir des astéroïdes de la région des planètes intérieures. Composés de roches, plutôt que de glace, ces objets constituent 2 à 3% de la population totale du nuage d'Oort.

La clé de ces idées est la présence de planètes géantes, qui projettent les comètes vers l'extérieur et modifient leurs orbites si jamais elles rentrent dans la région planétaire. D'autres étoiles aux planètes géantes pouvaient compter sur leurs nuages ​​d'Oort. Si toutes les étoiles ont des nuages ​​d'Oort, quand elles passeront près du Soleil, elles passeront par la nôtre. Même ainsi, les collisions entre comètes ne seront pas faibles, car l'espace interposé provient d'une unité astronomique ou plus.

Les nuages ​​d'Oort entourant chaque étoile pourraient libérer progressivement des comètes dans l'espace interstellaire. Si elles passent près du Soleil, ces comètes interstellaires doivent être reconnues, car elles s'approcheraient du système solaire à des vitesses beaucoup plus élevées que celles provenant de notre nuage d'Oort. À ce jour, aucune comète interstellaire n'a été détectée, ce qui ne devrait pas nous surprendre étant donné que le système solaire est une très petite cible dans l'immensité de l'espace interstellaire et que la probabilité d'en avoir jamais vue est de cinquante pour cent.

Le nuage d'Oort continue de fasciner les astronomes. Grâce à la mécanique céleste, la nature a conservé dans cet entrepôt éloigné un échantillon de matière datant de la formation du système solaire. Leur étude, et celle des traces cosmochimiques qui ont été gelées dans chacun de ses composants de crème glacée, permet aux chercheurs de connaître des données précieuses sur l'origine du système solaire.

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