LESIA - Observatoire de Paris

67P sous l’œil de Rosetta

samedi 24 janvier 2015

(mise à jour le 17 février 2015)

La comète 67P/Tchourioumov-Guérassimenko affiche des caractéristiques étudiées par les instruments MIRO, VIRTIS et OSIRIS de la mission Rosetta de l’ESA, à laquelle participent notamment des chercheurs du CNRS, de l’Observatoire de Paris et de plusieurs universités, avec le soutien du CNES. Au nombre de sept, leurs études, publiées le 23 janvier 2015 dans Science, montrent notamment que la comète est riche en matériaux organiques et que les structures géologiques observées en surface résultent principalement de phénomènes d’érosion. Les résultats des trois expériences auxquelles contribue le LESIA sont résumés ici.

Le noyau de 67P/Tchourioumov-Guérassimenko

Les images de 67P acquises par la caméra OSIRIS montrent une forme inhabituelle composée de deux lobes séparés par un « cou » dont l’origine demeure inexpliquée. Sa surface, de composition globalement homogène, présente une grande diversité de structures géologiques qui résultent des phénomènes d’érosion, d’effondrement et de redéposition. L’activité de la comète, étonnamment développée à grande distance du Soleil, se concentre actuellement dans la région du « cou ». Les images Osiris ont permis de réaliser un modèle en trois dimensions de la comète, et une vue détaillée de la topographie du site prévu pour l’atterrissage de Philae. Combiné avec la mesure de la masse, ce modèle a donné la première détermination directe de la densité d’un noyau cométaire qui implique une très forte porosité. Ce modèle fournit également le contexte cartographique pour l’interprétation des résultats des autres expériences.

Exemple de puits circulaire observé sur le noyau de 67P
Exemple de puits circulaire observé sur le noyau de 67P

Image prise par la caméra OSIRIS-NAC le 28 août 2014 depuis une distance de 60 km, avec une résolution spatiale de 1 m/pixel. Sierks et al.
Crédits : ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA

Températures de surface

L’instrument MIRO a permis aux chercheurs d’établir une carte de la température dans les premiers centimètres de la surface de 67P. Celle-ci montre des variations saisonnières et diurnes de température qui laissent supposer que la surface est faiblement conductrice au niveau thermique, en raison d’une structure poreuse et peu dense. Les chercheurs ont également effectué des mesures du taux de production de vapeur d’eau de la comète. Celui-ci varie au cours de la rotation du noyau, l’eau dégazée par la comète étant plus abondante dans la zone du « cou ».

Carte de température de la surface (en iso-contours) mesurée par l'instrument (...)
Carte de température de la surface (en iso-contours) mesurée par l’instrument MIRO

L’illumination du noyau est simulée en arrière-plan. Les plus basses températures (-250 °C, en bleu) sont sur la face hivernale (à gauche sur la figure). Gulkis et al.
Crédits : ESA/Rosetta/NASA/JPL-Caltech

Une comète riche en matériaux organiques

VIRTIS a fourni les premières détections de matériaux organiques sur un noyau cométaire. Ses mesures de spectroscopie indiquent la présence de divers matériaux contenant des liaisons carbone-hydrogène et/ou oxygène-hydrogène, la liaison azote-hydrogène n’étant pas détectée à l’heure actuelle. Ces espèces sont associées à des minéraux opaques et sombres tels que des sulfures de fer (pyrrhotite ou troïlite). Par ailleurs, ces mesures indiquent qu’aucune zone riche en glace de taille supérieure à une vingtaine de mètres n’est observée dans les régions illuminées par le Soleil, ce qui indique une forte déshydratation des premiers centimètres de la surface.

La composition de surface, riche en matériaux organiques, apparaît très (...)
La composition de surface, riche en matériaux organiques, apparaît très homogène

La région du cou pourrait être légèrement plus riche en glace d’eau. F. Capaccioni et al.
Crédits : ESA/Rosetta/VIRTIS/INAF-IAPS/OBS DE PARIS-LESIA/DLR

Bibliographie

  • Subsurface properties and early activity of comet 67P/Churyumov-Gerasimenko. S.Gulkis et al., Science, 23 janvier 2015.
  • 67P/Churyumov-Gerasimenko : The Organic-rich surface of a Kuiper Belt comet as seen by VIRTIS/Rosetta. F. Capaccioni et al., Science, 23 janvier 2015.
  • On the nucleus structure and activity of comet 67P/Churyumov-Gerasimenko. H. Sierks et al., Science, 23 janvier 2015.
  • The Morphological Diversity of Comet 67P/Churyumov-Gerasimenko. N.Thomas et al., Science, 23 janvier 2015.

Contacts LESIA

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