Rosetta : le noyau de Tchouri est né de la fusion de deux comètes

noyau de la comète Tchouri
Sur cette image prise le 14 juillet, un mois avant le périhélie de la comète, par la sonde Rosetta à quelque 161 km du centre de Tchouri, on distingue clairement les deux lobes du noyau. Une forme qui a beaucoup surpris les équipes de la mission qui l’ont surnommé canard ou canard pour le bain -- Crédit photo : Esa, Rosetta, NacCam – CC BY-SA IGO 3.0
noyau Tchouri 22 août 2014
Noyau de Tchouri photographié par Rosetta le 22 août 2014, un an avant le périhélie de la comète (13 août 2015) — Crédit photo : ESA/Rosetta/Navcam – CC BY-SA IGO 3.0

Depuis le début de la mission de Rosetta, les chercheurs s’interrogent sur la forme bilobée du noyau de la comète Tchouri. Une équipe affirme qu’elle est le produit de la collision douce de deux comètes séparées. Une nouvelle pièce au puzzle de l’histoire de notre Système solaire.

Lorsqu’en juillet 2014, Rosetta arriva en vue de la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko (alias Tchouri), une des premières surprises qui attendait les équipes de la mission fut la découverte d’un noyau bilobé qui, rapidement, fut comparé à un canard pour le bain… Un surnom qui continue de lui coller à la peau.

Alors, comment expliquer cette forme inattendue qui intrigue depuis plus d’un an les chercheurs ? Est-ce là l’œuvre de l’érosion qui produisit le rétrécissement de son « cou », entre les deux lobes ? Ou s’agit-il de deux noyaux séparés et collés ensemble, c’est-à-dire d’une binaire par contact ? Des chercheurs emmenés par Matteo Massironi (université de Padoue) qui ont mené une enquête de plusieurs mois viennent d’apporter de solides arguments qui valident la seconde hypothèse. Leur étude, qui vient d’être publiée dans la revue Nature, a été présentée lors du Congrès européen des sciences planétaires (EPSC2015 pour European Planetary Science Congress 2015) qui se déroule à Nantes entre le 27 septembre et le 2 octobre.

région Seth sur la comète Tchouri
Paysages dans la région de Seth, photographiés par Rosetta le 22 septembre 2014 à 28 km de la surface. On peut observer de nombreuses terrasses et une fosse qui laisse entrevoir les couches sous la surface — Crédit photo : ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA

Deux « oignons » séparés

L’équipe, qui a analysé un grand nombre d’images de la surface de Tchouri prises en haute résolution entre le 6 août 2014 et le 17 mars 2015, assure que le noyau est né de la collision douce entre deux petites comètes. Ce sont les couches superposées de matériau qui ont parlé. Les chercheurs ont en effet pu identifier une centaine de terrasses et distinguer des strates parallèles sur des parois de falaises et aussi plusieurs fosses. À partir de leurs observations de ces superpositions de couches, il ont retracé leur direction pour construire un modèle 3D de la comète jusqu’à de plus grandes profondeurs.

« Il est clair d’après les images que les deux lobes ont une enveloppe extérieure de matière organisée en couches distinctes et nous pensons que cela s’étend sur plusieurs centaines de mètres sous la surface » explique sur le blog de Rosetta, l’auteur principal de ces recherches, membre de l’équipe d’Osiris. C’est un peu comme un oignon, à la différence toutefois, « que nous considérons deux oignons séparés de différente taille qui ont grandi indépendamment avant de fusionner ensemble ».

Layerscomet

Une constitution commune à de nombreuses comètes

Il est apparu que les couches superposées dans la région du cou sont inclinées dans des directions opposées. « Cela a été le premier indice que les deux lobes sont indépendant mais pour en être sûr, nous avons aussi fait attention à la relation entre la gravité locale et l’orientation des dispositifs individuels tout autour de la surface reconstruite de la comète ».

En effet, de manière générale, les couches sont censées se constituer perpendiculairement au centre de gravité. In fine, après avoir considéré la possibilité d’une formation avec un seul centre de gravité (près du cou) et celle d’une construction primordiale de deux corps séparés, c’est ce dernier modèle qui se rapproche le plus de ce qui est observé. Matteo Massironi précise que « cela a dû être une collision à faible vitesse pour que soit si bien préservé l’ordre des strates jusqu’aux profondeurs que nos données impliquent ».

Les chercheurs font remarquer que même si les deux corps se sont constitués indépendamment, leurs grandes similarités structurelles renforcent l’idée que le même processus est à leur origine. « Les stratifications ont aussi été observées à la surface d’autres comètes au cours de leurs survols par de précédentes missions, rappelle Bjorn Davidsson, de l’université Uppsala en Suède, qui a cosigné l’article, ce qui suggère qu’elles ont aussi subi une formation semblable. »

Voici plus d’un an déjà que Tchouri est épiée au fil de sa course autour du Soleil. La comète commence à livrer ses secrets et petit à petit, les astronomes assemblent les pièces du puzzle sur sa formation. « Rosetta va continuer d’observer la comète pour une autre année, a déclaré Matt Taylor de l’équipe scientifique, afin d’obtenir le maximum d’informations sur ce corps céleste et sur sa place dans l’histoire de notre Système solaire ». La pierre de rosette, à laquelle la mission fait référence, prend tout son sens.

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