L’eau qui compose les océans a joué un rôle clé dans le développement de la vie sur Terre. Cependant, les scientifiques ne savent toujours pas où se trouve l’eau ici sur Terre est venu en premier lieu.
Une idée maîtresse est que les roches spatiales telles que les comètes et les astéroïdes ont amené de l’eau à la Terre par le biais d’impacts. En tant que planétologueje suis curieux de connaître les types d’objets spatiaux qui auraient pu conduire à la formation des océans. Depuis quelques années, j’étudie un type d’objet que j’appelle une comète noire, qui pourrait bien en être la cause. Dans un nouvelle étude mes collègues et moi avons publié en décembre 2024, nous avons découvert deux classes de ces comètes sombres insaisissables
Qu’est-ce qu’une comète ?
Le système solaire regorge de petits corps tels que des comètes et des astéroïdes. Ces roches spatiales étaient des éléments fondamentaux des planètes du système solaire primitif, tandis que les restes restants sont les comètes et les astéroïdes que l’on voit aujourd’hui.
Ces objets constituent également des voies par lesquelles la matière peut être transportée à travers le système solaire. Ces petits mondes peuvent contenir des éléments tels que des décombres, de la glace et des matières organiques lorsqu’ils volent dans l’espace. C’est pourquoi les chercheurs les considèrent comme de bons candidats potentiels pour apporter de la glace, comme de l’eau et du dioxyde de carbone, à la Terre pendant sa formation.
Traditionnellement, la différence entre comètes et astéroïdes c’est que les comètes ont de belles queues cométaires. Ces queues se forment parce que les comètes contiennent de la glace, contrairement aux astéroïdes.
Lorsqu’une comète s’approche du soleil, ces glaces se réchauffent et se subliment, ce qui signifie qu’elles tournent de la glace au gaz. Le gaz se réchauffe à cause de la lumière du soleil et est ensuite expulsé de la surface de la comète selon un processus appelé dégazage. Ce dégazage entraîne avec lui des décombres et des petits grains de poussière qui réfléchissent la lumière du soleil.
Astéroïdesen revanche, n’ont pas de queues cométaires. Vraisemblablement, ils ressemblent davantage à des roches classiques, sans glace à leur surface.
Qu’est-ce qu’une accélération non gravitationnelle ?
Le dégazage de la surface d’une comète produit une queue cométaire et un recul semblable à celui d’une fusée. Le gaz en mouvement rapide pousse sur la surface de la comète, et cela le fait accélérer. Ce processus entraîne le mouvement des comètes dans l’espace en plus du mouvement provoqué par l’attraction gravitationnelle du soleil.
Ainsi, lorsque les comètes dégazent, elles produisent ce que les planétologues appellent une accélération non gravitationnelle, c’est-à-dire un mouvement qui n’est pas causé par la gravité des objets du système solaire. Les planétologues mesurent généralement les accélérations non gravitationnelles des comètes après avoir détecté leurs queues cométaires.
Que sont les comètes sombres ?
Notre équipe a identifié une classe de petits corps du système solaire qui possèdent certaines des propriétés des comètes et des astéroïdes. Nous les appelions des comètes sombres.
Ces comètes sombres ont des accélérations non gravitationnelles comme les comètes, elles subissent donc un recul semblable à une fusée dû au dégazage des comètes. Cependant, elles n’ont pas les queues poussiéreuses que possèdent la plupart des comètes.
En d’autres termes, ils ressemblent à des astéroïdes typiques, mais la gravité ne peut à elle seule expliquer leur mouvement.
Le premier objet interstellaire, ‘Oumuamuaa été le premier corps de la taille d’une comète ou d’un astéroïde détecté dans le système solaire et provenant de l’extérieur du système solaire.
‘Oumuamua a montré cette même combinaison mystérieuse de pas de queue de poussière mais d’une comète accélération non gravitationnellece qui a conduit à de nombreuses théories tentant d’expliquer ce qu’aurait pu être l’objet. Une option est qu’il dégazait comme une comète, mais ne produit pas de queue poussiéreuse.
Depuis que ‘Oumuamua a été repérée pour la première fois en 2017, mes collègues et moi avons identifié d’autres comètes sombres dans le système solaire. Dans notre étudenous avons découvert sept nouvelles comètes sombres, ce qui porte le total à 14.
Maintenant que nous avons trouvé davantage de comètes sombres, nous avons remarqué qu’elles se déclinent en deux versions. Les comètes sombres extérieures sont plus grandes – environ un mile de large – et sur des orbites plus elliptiques plus loin dans le système solaire. Les comètes sombres intérieures sont plus petites (généralement 1 000 pieds) et sur des orbites circulaires proches de la Terre.
Contributions aux océans de la Terre ?
On ne sait toujours pas exactement ce que sont ces comètes sombres. Ce ne sont peut-être même pas des comètes traditionnelles si elles n’ont pas de surfaces glacées.
Cependant, la réponse la plus probable à leurs accélérations non gravitationnelles est qu’elles dégagent de l’eau, comme une comète, mais ne produisent pas de queue poussiéreuse – du moins pas celle que nous pouvons voir lorsque nous les regardons avec nos télescopes.
Si tel est le cas, il y aura sûrement bien d’autres de ces objets, défilant comme des astéroïdes, encore à identifier.
Étant donné que les scientifiques ne savent pas avec certitude d’où vient l’eau de la Terre, s’il y a vraiment de nombreuses comètes sombres qui ont de l’eau près de la Terre, il est possible que ces comètes sombres aient contribué à l’apport d’eau à la Terre primitive.
Ces comètes sombres pourraient en dire davantage aux chercheurs sur les origines des océans terrestres et le développement de la vie sur Terre.
Des raisons d’être enthousiasmé par l’avenir
Cette recherche n’est en réalité que la pointe de l’iceberg, car nous n’avons commencé à trouver ces comètes sombres qu’en 2023.
Le Enquête sur l’espace et le temps héritée de l’Observatoire Vera C. Rubinqui sera mis en ligne en 2025, commencera à scanner tout le ciel du sud presque chaque nuit pour repérer tout ce qui bouge. Ce télescope, situé sur une montagne du désert d’Atacama au Chili, abrite la plus grande caméra jamais construite.
Cela donnera aux astronomes une sensibilité supérieure de près de cinq ordres de grandeur pour détecter des objets en mouvement dans le ciel nocturne. Cela nous aidera probablement, mes collègues et moi-même, à découvrir de nombreuses nouvelles comètes sombres dans un avenir proche.
Les télescopes déjà opérationnels, tels que le télescope spatial Hubble et le télescope spatial James Webb, pourraient également aider mon équipe à surveiller les dégazages ou la glace à la surface des 14 comètes sombres que nous avons déjà identifiées.
L’atterrissage sur une comète sombre ressemblerait probablement au rendez-vous de Hayabusa2 avec l’astéroïde Ryugu.
Enfin, le JAXA Hayabusa2 une mission prolongée devrait rencontrer l’une des comètes noires intérieures, 1998 KY26en 2031. Nous pourrons ainsi voir la surface d’une comète sombre avec des détails exquis.
Cet article est republié à partir de La conversation sous licence Creative Commons. Lire le article original.