Des chercheurs finlandais, canadiens et russes ont découvert une traînée de poussière inhabituelle en forme de sablier de la comète 17P/Holmes. Les particules qui ont formé la traînée de poussière ont été libérées par la plus puissante des explosions documentées jusqu’à présent par une comète. C’est arrivé en octobre 2007. Des astronomes ont effectué des observations de la traînée de poussière cométaire à l’aide de télescopes en Australie, en Finlande et aux États-Unis. La première étape des observations a duré de 2013 à 2015, et la seconde de 2020 à 2021. La description de cette la recherche est publiée dans Avis mensuels de la Royal Astronomical Society.
Les auteurs de l’étude ont appris pour la première fois que les orbites des particules cométaires éjectées lors de l’explosion forment une forme de sablier. Sur les côtés opposés de la traînée, il y a des nœuds de convergence d’orbites le long desquels les particules se déplacent. L’un, le nœud nord, est situé au point d’origine de l’explosion de la comète ; l’autre, le nœud sud, est situé du côté opposé. Les plus petites particules ont les plus grandes orbites, elles arrivent donc aux nœuds en dernier. Les particules de taille moyenne et grande arrivent plus tôt aux nœuds.
« L’énorme quantité de particules qui ont été éjectées de la comète lors de l’explosion se sont réparties sur des orbites elliptiques autour du soleil. Cela offre une occasion unique d’étudier le matériau cométaire et sa dispersion dans l’espace interplanétaire. Pour comprendre la physique et l’ampleur de ce phénomène , nous avons développé un nouveau modèle qui décrit de manière réaliste l’évolution des traînées de poussière cométaire résultantes », explique Maria Gritsevich, chef de projet universitaire, professeure auxiliaire à l’Université d’Helsinki et chercheuse principale à l’Institut finlandais de recherche géospatiale et à l’Université fédérale de l’Oural.
Les résultats de la recherche permettent de prédire l’emplacement et le comportement de la traînée de poussière de la comète 17P/Holmes, y compris son retour au point d’explosion d’origine. De plus, la recherche peut aider à calculer les explosions cométaires suivantes ou à prédire l’occurrence et l’intensité des pluies de météores.
« Depuis 2000, je modélise des pluies de météores bien connues (comme les Léonides) à l’aide de techniques de modélisation modernes. Dans cette étude, nous avons développé des modèles de haute précision de l’explosion de la comète 17P/Holmes elle-même et de la propagation de la particules de poussière qui en résultent. De plus, nous avons combiné les deux modèles pour la première fois, ce qui a abouti à un nouveau modèle puissant », explique Markku Nissinen, membre du réseau finlandais Fireball de l’Association astronomique Ursa.
La particularité du modèle est qu’il prend en compte les effets de la pression du rayonnement solaire, les perturbations gravitationnelles causées par Vénus, la Terre et sa lune, Mars, Jupiter et Saturne, ainsi que l’interaction gravitationnelle des particules de poussière avec la comète mère.
« Nous prévoyons qu’avec nos données publiées sur l’heure d’arrivée et les coordonnées correspondantes de la traînée de poussière de la comète 17P/Holmes en 2022, elle sera visible même dans les télescopes des astronomes amateurs. Nous nous attendons à ce que les résultats de leurs observations soient fournir des informations supplémentaires sur le nombre et la taille des particules et leur distribution géospatiale. Ces informations seront utiles pour développer de nouveaux modèles et comprendre ce qu’il advient de la comète et de sa traînée », conclut Maria Gritsevich.
Les scientifiques continueront d’étudier la comète 17P/Holmes pour déterminer les raisons de l’augmentation périodique de la luminosité, les éventuels effets secondaires et saisonniers (tels que la pression de rayonnement non gravitationnelle et irrégulière) sur les particules, et la possibilité d’observer dans la longueur d’onde infrarouge Portée. En outre, les futurs plans de recherche doivent simuler la première explosion de comète observée en 1892 et ses conséquences.
La comète 17P/Holmes a été découverte lors d’une explosion le 6 novembre 1892 par l’astronome britannique Edwin Holmes. Une autre explosion puissante s’est produite les 23 et 24 octobre 2007 et a duré environ trois heures. L’explosion a été la plus importante jamais enregistrée dans l’histoire des observations astronomiques. En raison de la libération de particules et de l’énorme augmentation de la taille de la surface réfléchissant la lumière du soleil, la luminosité de la comète a augmenté d’un million de fois. Pendant ce bref instant, la comète est également devenue le plus gros objet du système solaire.
Maria Gritsevich et al, Evolution de la traînée de poussière de la comète 17P/Holmes, Avis mensuels de la Royal Astronomical Society (2022). DOI : 10.1093/mnras/stac822