‘Centaures’ près Jupiter pourrait fournir une occasion unique d’en apprendre davantage sur le système solaire, dit Université de Chicago scientifique.
Au plus profond du système solaire, entre Jupiter et Neptune, se cachent des milliers de petits morceaux de glace et de roche. De temps en temps, l’un d’entre eux se heurtera à l’orbite de Jupiter, se fera attraper et projeter dans le système solaire interne, vers le soleil et nous.
On pense que c’est la source de nombreuses comètes qui finissent par passer la Terre. Une nouvelle étude expose la dynamique de ce système méconnu. Parmi les découvertes : il serait faisable pour un vaisseau spatial de voler vers Jupiter, d’attendre sur l’orbite de Jupiter jusqu’à ce qu’un de ces objets soit bien pris dans la gravité de la planète, et de faire du stop avec l’objet pour le voir devenir une comète en temps réel .
“Ce serait une opportunité incroyable de voir une comète vierge ‘s’allumer’ pour la première fois”, a déclaré Darryl Seligman, chercheur postdoctoral à l’Université de Chicago et auteur correspondant de l’article, qui est accepté pour Le Journal des sciences planétaires. “Cela donnerait un trésor d’informations sur la façon dont les comètes se déplacent et pourquoi, comment le système solaire s’est formé et même comment se forment les planètes semblables à la Terre.”
Une image de la NASA prise de la comète nommée Siding Spring en 2010. Afin de mieux voir une comète, des scientifiques ont proposé qu’un vaisseau spatial de la NASA puisse faire du stop à côté d’une comète à l’approche du système solaire interne. Crédit : NASA/JPL/Caltech/UCLA
Grâce en partie aux découvertes de plusieurs ceintures d’astéroïdes majeures, les scientifiques au cours des 50 dernières années ont réorganisé leurs théories sur la naissance de notre système solaire. Plutôt que de grandes planètes évoluant tranquillement sur place, ils envisagent maintenant un système beaucoup plus dynamique et instable – des morceaux de glace et de roche dispersés et s’écrasant les uns sur les autres, se reformant et se déplaçant à l’intérieur du système solaire.
Beaucoup de ces objets ont finalement fusionné dans les huit planètes principales, mais d’autres restent lâches et dispersés dans plusieurs régions de l’espace. “Ces corps mineurs vous montrent que le système solaire est en fait cet endroit très dynamique et presque vivant qui est constamment dans un état de flux”, a déclaré Seligman.
Les scientifiques connaissent très bien la ceinture d’astéroïdes près de Mars, ainsi que la plus grande au-delà de Neptune appelée ceinture de Kuiper. Mais entre Jupiter et Neptune, se cache une autre population d’objets moins connue appelée les centaures (du nom des créatures hybrides mythiques en raison de leur classification à mi-chemin entre les astéroïdes et les comètes).
Parfois, ces centaures seront aspirés dans le système solaire interne et deviendront des comètes. “Ces objets sont très anciens, contenant de la glace des premiers jours du système solaire qui n’a jamais été fondue”, a déclaré Seligman. « Lorsqu’un objet se rapproche du soleil, la glace se sublime et produit ces belles longues queues.
Cette photographie couleur de la comète Kohoutek (C/1973 E1) a été prise en 1974 par l’équipe photographique du laboratoire lunaire et planétaire de l’Université d’Arizona. Crédit : NASA
« Par conséquent, les comètes sont intéressantes non seulement parce qu’elles sont belles ; ils vous donnent un moyen de sonder la composition chimique des choses du système solaire lointain.
Dans cette étude, les scientifiques ont examiné la population de centaures et les mécanismes par lesquels ces objets deviennent parfois des comètes liées au soleil. Ils estiment qu’environ la moitié des centaures devenus comètes sont poussés dans le système solaire interne en interagissant à la fois avec Jupiter et Saturne‘s orbites. L’autre moitié s’approche trop près de Jupiter, puis se retrouve prise dans son orbite et projetée vers le centre du système solaire.
« Les comètes sont intéressantes non seulement parce qu’elles sont belles ; ils vous donnent un moyen de sonder la composition chimique des choses du système solaire lointain.
– Darryl Seligman, chercheur postdoctoral
Ce dernier mécanisme a suggéré un moyen idéal pour mieux voir ces futures comètes : les agences spatiales, ont déclaré les scientifiques, pourraient envoyer un vaisseau spatial à Jupiter et le faire rester en orbite jusqu’à ce qu’un centaure heurte l’orbite de Jupiter. Ensuite, le vaisseau spatial pourrait faire du stop aux côtés du centaure alors qu’il se dirige vers le soleil, prenant des mesures tout au long de sa transformation en comète.
C’est un processus magnifique mais destructeur : la belle queue d’une comète est produite lorsque sa glace brûle à mesure que la température augmente. La glace des comètes est composée de différents types de molécules et de gaz, qui commencent chacun à brûler à différents points le long du chemin menant au soleil. En prenant des mesures de cette queue, un vaisseau spatial pourrait apprendre de quoi était composée la comète. “Vous pouvez déterminer où s’allument les glaces typiques des comètes, ainsi que la structure interne détaillée d’une comète, ce que vous avez très peu d’espoir de comprendre à partir de télescopes au sol”, a déclaré Seligman.
Pendant ce temps, la surface de la comète entre en éruption à mesure qu’elle se réchauffe, créant des cratères et des cratères. « Tracer tout cela vous aiderait à comprendre la dynamique du système solaire, ce qui est important pour comprendre comment former des planètes semblables à la Terre dans les systèmes solaires », a-t-il déclaré.
Bien que l’idée semble compliquée, Nasa et d’autres agences spatiales ont déjà la technologie pour y parvenir, ont déclaré les scientifiques. Les vaisseaux spatiaux se rendent régulièrement dans le système solaire externe; La mission Juno de la NASA, actuellement en cours photos sauvages de Jupiter, il n’a fallu que cinq ans environ pour y arriver. D’autres missions récentes montrent également qu’il est possible de visiter des objets même lorsqu’ils se déplacent : OSIRIS-REx a visité un astéroïde à 200 millions de kilomètres et le vaisseau spatial japonais Hayabusa 2 a été ramené une poignée de roches d’un autre astéroïde.
Il y a même une cible possible : il y a un an et demi, les scientifiques ont découvert qu’un des centaures, appelé LD2, sera probablement aspiré dans l’orbite de Jupiter vers 2063. Et à mesure que les télescopes deviennent plus puissants, les scientifiques pourraient bientôt en découvrir beaucoup plus. de ces objets, Seligman a déclaré: “Il est très possible qu’il y ait 10 cibles supplémentaires dans les 40 prochaines années, dont chacune serait réalisable par un vaisseau spatial stationné à Jupiter.”
De plus, Seligman a déclaré : « Nous avons des enregistrements de comètes remontant à des milliers d’années ; ce serait cool de voir comment ça se passe de près ? »
Les autres auteurs de l’article étaient Kaitlin Kratter de l’observatoire Steward de l’Université de l’Arizona, Garrett Levine de Université de Yale, et Robert Jedicke de l’Université d’Hawai’i.
Référence : « Une opportunité sublime : la dynamique des corps cométaires en transition vers le système solaire intérieur et la faisabilité de In situ Observations of The Evolution of Their Intense Activity » par Darryl Z. Seligman, Kaitlin M. Kratter, W. Garrett Levine et Robert Jedicke, Accepté, Journal des sciences planétaires.
arXiv:2110.02822
Financement : Bourse postdoctorale TC Chamberlin.
