mise à jour le 25 Février 2006

 

     

CONFÉRENCE SUR
"LA MISSION DEEP IMPACT,
derniers résultats sur l'exploration des comètes"

Par Nicolas BIVER, Observatoire de Paris

Organisée par la SAF

À l'Institut Océanographique   rue St Jacques, Paris

 

Le Mercredi 22 Février 2006 à 20H30

 

 

Photos d'ambiance : JPM.

 

 

BREF COMPTE RENDU

 

 

 

 

Bravo encore une fois à la SAF qui est seule capable de faire venir plus d'une centaine de personnes un soir de semaine sur un sujet aussi pointu.

 

 

 

C'est Claude Picard, président de la commission de cosmologie de la SAF qui nous présente (mais est ce nécessaire?) Nicolas Biver, astronome à l'Observatoire de Paris, président de la commission des comètes de la SAF et grand spécialiste de ces astres à belles chevelures.

 

Nicolas va faire le point ce soir sur la mission Deep Impact qui a été très médiatisée, de cette rencontre brutale avec la comète Tempel 1 le 4 Juillet 2005.

 

 

 

 

 

 

 

 

QUE SAVONS NOUS DES COMÈTES?

 

Je ne ferai pas l'injure à nos lecteurs de donner les bases sur les comètes nous en avons parlé maintes fois ici, mais en quelques mots les caractéristiques fondamentales, pour ceux qui ne sont pas spécialistes.

 

Ce sont des « boules de neige sales » qui traînent dans le fond du système solaire et qui viennent nous rendre visite de temps en temps

Ce sont les RESTES de la formation du Système Solaire c’est pour cette raison qu’il est intéressant de les étudier.

Les comètes ont très peu évolué depuis leur origine, (alors que les planètes telluriques ont fortement évolué  et les planètes gazeuses sont…gazeuses).  Les comètes sont les témoins de la genèse du système solaire , des fossiles si l’on veut!

 

Les comètes proviennent du fin fond de notre système solaire    

Soit de ce qu'on appelle la ceinture de Kuiper au delà de l'orbite de Neptune, soit de très très loin vers une demi année lumière (50.000UA approx) la nuage de Oort (comme par exemple la comète de Halley qui était un de ses membres)

À l’approche du soleil (4 à 6 UA), la glace commence à se sublimer (solide à gazeux)

Autour de quelques UA (Terre, Jupiter) la comète devient très active, il se forme un halo autour du noyau et une queue de plusieurs centaines de millions de km de long.

Puis si elle survit, elle retourne vers les espaces infinis.

 

On distingue plusieurs parties dans une comète :

 

 

 

NOYAU ET SON HALO  :
noyau de 1 à 100km , le Halo peut atteindre plusieurs centaines de milliers de km, il contient des particules sublimées.

Noyau + Halo = Coma ou chevelure.

QUEUE DE POUSSIÈRES : courbe, composée des fines particules s’échappant du noyau lors de la sublimation et réfléchissant la lumière solaire. Généralement jaune. Sensible à la pression de rayonnement. Peut dépasser des dizaines de millions de km.

QUEUE IONISÉE ou QUEUE DE PLASMA : Droite, toujours exactement opposée au Soleil. ce sont des plasma (H) en interaction avec le vent solaire (300km/s). Généralement bleue Peut aussi dépasser des dizaines de millions de km.

 

 

 

Il se produit une photodissociation des produits s'échappant de la comète. (voir diapo ci dessus).

Parmi toutes les molécules identifiées, l'eau est bien entendu le principal composant puis CO2 et CO et une multitude de molécules organiques.  (consulter aussi le rapport de la commission des comètes pour plus de détails)

 

L'exploration véritable des comètes a commencé il y a tout juste vingt ans avec la visite de la comète de Halley par une armada de sondes internationales : Vega 1 et 2 russes (passage à grande vitesse 80km/s), Giotto de la toute jeune agence spatiale européenne etc..

 

Puis c'est le tour de Borelly par Deep Space 1 en Septembre 2001 : pas de cratères, pas de glace d'eau en surface, température étonnamment élevée (300 à 340K) et albédo très faible : 2,9%.

 

La comète Wild 2 est visitée en Janvier 2004 par la sonde Stardust qui vient de retourner son conteneur de poussières cométaires sur Terre. C'st une très jeune comète avec une surface totalement différente des autres. Peu de petits cratères, mais des cratères non circulaires signes d'effondrement. Albédo aussi de 3%.

 

Et vient enfin, notre comète : la comète Tempel 1 impactée par Deep Impact en Juillet 2005.

 

Voici un tableau qui résume les principales missions passées et futures.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

LA MISSION DEEP IMPACT ET LA RENCONTRE.

 

Cette mission a plusieurs fois été décrite ici, en voici un résumé succinct.

 

Cette sonde était composée de deux parties :

         Le vaisseau mère équipé notamment de deux caméras (HRI et MRI champs respectifs 7' et 35') et d'un spectromètre

         L"impacteur équipé d'une caméra (ITS similaire à la MRI)

Le cadencement des images des caméras était réglable de 0,6 à 16 images/seconde.

 

 

Après 172 jours d'un voyage de 430 millions de km (lancement 12 Janvier 2005) et à 133 millions de km de chez nous, l'impacteur de Deep Impact a rencontré son destin : le noyau patatoïde de Tempel 1 : 14km de long par 4km de large

 

Quelques mots sur la comète Tempel 1 elle même :

C'est une ancienne comète de période 5,5 ans

Périhélie de 1,5 à 2 UA.

Découverte par Ernst Tempel (1821 –1889) qui était un astronome allemand qui travaillait à l’Observatoire de Marseille (déjà l’Europe!!) jusqu’à la guerre de 1870.

Ce fut un découvreur de comètes très prolifique (21) dont les célèbres : 55P/Tempel-Tuttle, cause des Léonides, et bien entendu  9P/Tempel (3 Avril 1867), et aussi 10P/Tempel ; 11P/Tempel-Swift-LINEAR.

 

 

L'approche s'effectue à la vitesse de 0,9 millions de km par jour et met en évidence des sursauts d'activité périodiques tous les 10 à 15 jours.

Rotation du noyau précisément mesurée : 41h.

 

 

 

 

Un flash très brillant a eu lieu qui a pu être suivi par divers observatoires terrestres et spatiaux il a duré plus d'une seconde et s'est répandu rapidement sur la surface de la comète.

 

 

Mais après il y eut une pause avant qu'un autre dégagement se produise. Les débris de l'impact ont apparemment porté une ombre  sur la surface, signalant des éjecta plutôt condensés qu'un cône très large, comme le signale le centre de la mission.

 

 

Les images de l'impact ont déjà été diffusées sur ce site (voir les photos de l'impact dans le reportage de l'arrivée en direct de la sonde) voici où vous pouvez les trouver.

 

À voir absolument et à conserver (clic droit puis enregistrer sous…) le film de l'impact par la caméra de l'impacteur ITS (document historique) , il ne fait que 0,5MB allez y!

 

Maintenant les films par les caméras de bord :

Par la caméra haute résolution HRI (70kB).

Par la caméra moyenne résolution MRI (100kB).

 

Les dernières images avant impact de l'impacteur (caméra ITS et MRI) sont en résolution réduite car on a privilégié la quantité d'images (on est à 16 images/sec)

 

Le Keck à Hawaï. Situation idéale à Hawaï pour voir l'impact (nuit)

 

À l'ESO : le VLT voit l'impact.

 

L'observation de puis la Terre était idéale dans la région Hawaï et Nouvelle Zélande.

Le CFHT a filmé l'impact de –7min à +3h30.

 

En résumé , cratère d'impact évalué à 80m de diamètre,.

 

Les instants suivant l'impact :

 

 

 

 

Impact à 10km/S suivant un angle d'incidence de 34°.

Pénétration en 0,2 sec, signifie matériau assez poreux.

flash en profondeur et faible, 0,25 sec pour la sortie du champignon (plume en anglais)

Nuage long à se dissiper et très opaque le nuage a mis longtemps à se dissiper, au moins une heure; majorité de poussières fines.

 

C'est l'élargissement du cône de retombée de la poussière qui donne des informations sur la force de gravité de la comète et permet d'atteindre sa densité qui est évaluée à 0,5.

 

On évalue la quantité de matière éjectée après l'impact :

 

 

En plus des trois caméras, la sonde était aussi équipée d'un spectromètre IR (entre 1 et 5 microns), et l'on a pu voir le CO2 (4,3µ) l'eau (2,6µ) et le CO (4,7µ).

 

 

 

 

 

 

Pour information l'impact a été simulé sur Terre, en voici un petit film au format mpeg.

 

 

 

Le VLT (photo) a aussi évalué la variation de luminosité avant et après l'impact, elle n' a été que de 50%, un jour après l'impact cette variation avait disparue.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

QU'A T ON APPRIS SUR TEMPEL 1?

 

Voici une superbe image de Tempel qu'on n'a pas l'habitude de voir, on se rend compte que le noyau est peut être composé de deux parties.

 

 

 

Que peut on dire de cette approche du noyau de cette comète :

 

Diversité de terrains , cratères d'impact de toutes tailles.

 

Il y a des failles et des zones très lisses et des points brillants (d'albédo 10%).

 

Taille : 4,9 x 7,6 km   masse : 7 1013  kg densité : 0,5

 

Température de surface : 260 à 329 K; la température est proportionnelle à l'ensoleillement, l'inertie thermique est donc très faible.

La chaleur pénètre à moins de 7 cm de profondeur.

La surface est de la glace d'eau mélangée avec de la poussière.

 

Le noyau est très sombre comme tous les noyaux étudiés jusqu'à présent.

 

Il faut continuer à étudier les comètes!

 

 

 

 

Nombreuses questions posées à l'orateur.

 

 

 

 

 

 

 

Bon ciel à tous

 

 

Jean Pierre Martin   www.planetastronomy.com

Membres de la SAF