Que sont les comètes?

Les comètes sont de grands objets spatiaux constitués de gaz gelés, de pierres et de poussière, qui, avec le reste des corps célestes du système solaire, tournent autour d'une étoile. Dans leur état d'origine, les comètes sont assez grandes et peuvent avoir la taille de villes entières. Mais au cours de leur cycle de vie, lorsqu'elles sont dans l'orbite du Soleil, les comètes se réchauffent progressivement à mesure qu'elles approchent de la source de chaleur, perdant ainsi leur masse.

Non seulement le soleil les chauffe, mais il attire également les particules, c'est pourquoi d'énormes queues apparaissent, s'étirant sur des millions de kilomètres, illuminant l'obscurité de l'espace. Ce qui maintient la comète en mouvement et dirige son chemin est la gravité de toutes les planètes et étoiles près desquelles elle passe. Lorsqu'une comète s'approche du Soleil, elle se déplace de plus en plus vite, car plus l'objet est proche de la source de gravité, plus il agit fort sur lui. La queue de la comète se déplacera non seulement plus vite, mais deviendra également plus longue, car plus de substances s'évaporeront.

Pourquoi les comètes sont-elles appelées comètes?

En raison de son apparence et de sa queue, les comètes ont obtenu leur nom, car «κομήτης, komḗtēs» est traduit du grec ancien par «à queue», «velu», «hirsute».

Fait intéressant: la queue de la comète sera toujours dirigée dans une seule direction. L'imagination peut dessiner ces corps avec des queues dirigées dans la direction opposée au mouvement. Mais en fait, il sera toujours dirigé loin du Soleil.

Les scientifiques pensent que de nombreuses comètes circulent dans le système solaire. À ce jour, selon le site officiel de la NASA, les astronomes ont enregistré 3595 comètes.

Histoire de l'étude des comètes

Dans les temps anciens, les gens habitués à donner un caractère mythologique et divin à tout phénomène ne passaient pas et d'étranges bandes lumineuses dans le ciel, glissant parfois dans la nuit. Certains les appelaient les âmes des morts.

Mais le temps a passé et une pensée scientifique s'est développée. Aristote fut le premier à déclarer que les comètes étaient un gaz lumineux. Derrière lui, Sénèque avait déjà suggéré que ces mystérieux objets célestes avaient leurs orbites.

Les comètes se déplacent en orbite, elles reviennent donc encore et encore dans le champ de vision des astronomes. Des théories ont été avancées sur les orbites elliptiques allongées, mais ces théories n'ont trouvé de reconnaissance et de confirmation universelles qu'au XVIIIe siècle. La première hypothèse de ce type a été avancée par le scientifique allemand Georg Derffel en 1681. Isaac Newton, seulement 6 ans après la publication des travaux de son prédécesseur, a tenté de l'expliquer en présentant au monde ses ingénieuses lois de la gravité. Newton a également déclaré que les comètes sont des objets rocheux contenant de la glace qui s'évapore à l'approche du Soleil, créant ainsi une queue.

En 1705, Edmund Halley a étudié toutes les occurrences documentées des comètes et a essayé de déterminer les paramètres de leurs orbites en utilisant la physique newtonienne. Cela l'a conduit à la théorie que les comètes 1531, 1607 et 1682 étaient en fait un seul et même objet, qui apparaîtrait 75 ans après sa dernière apparition. Halley est devenu la première personne à pouvoir prédire avec succès le retour de la comète - il est apparu, exactement selon ses calculs, en 1759. Puis elle a obtenu le nom - la comète de Halley.

Le lien entre les pluies de météores et les comètes a été prouvé à la fin du 19e siècle, lorsque l'astronome italien Giovanni Schiaparelli a avancé son hypothèse concernant la pluie de météores Perséides, visible à l'œil nu chaque août. Son apparence systématique est due au fait que la Terre passe à travers un nuage de débris, qui a été laissé par la comète Swift-Tuttle. Cette théorie a permis au scientifique de conclure que les comètes ont une surface solide recouverte d'une couche de glace.

Dans les années 1950, l'astronome américain Fred Lawrence Whipple a suggéré que les comètes se composent en fait de plus de glace que de pierre et contiennent de l'eau gelée, du dioxyde de carbone et de l'ammoniac. La théorie de Whipple a été confirmée par des observations d'engins spatiaux lancés dans la seconde moitié du siècle.

Fait intéressant: Au fil des ans, les comètes ont été interprétées comme des signes de catastrophe imminente ou annonciatrices de chance. L'empereur romain Néron pensait que la comète préfigure son meurtre, et donc il a tué tous ses successeurs vivants. Le pape Kallikst III a en fait tenté d'excommunier la comète Halley de l'église, croyant qu'il était un agent du diable. Guillaume le Conquérant considérait la comète comme un bon présage avant son invasion de l'Angleterre en 1066.

La structure et la composition des comètes

Nous savons maintenant que les noyaux des comètes sont principalement composés de glace, qui s'évapore lorsque la comète est proche du Soleil. Cela crée une atmosphère de vapeur vibrante composée de particules chargées appelées ions et particules de poussière, qui peuvent être composées de silicates, d'hydrocarbures et de glace. Cette atmosphère est appelée coma. Les noyaux des comètes observées ont une longueur de dizaines de mètres à environ 60 km. Le coma crée une coquille autour du cœur, qui peut atteindre des millions de kilomètres de large, et est entourée d'une coquille d'hydrogène encore plus grande.

Direction de la queue de la comète

La poussière et la vapeur créent deux queues distinctes, mais elles sont généralement dirigées approximativement dans la même direction. Les deux queues sont toujours dirigées loin du Soleil, mais les particules chargées réagissent plus fortement au champ magnétique et au vent solaire, ce qui la rend dirigée exactement dans la direction opposée à l'étoile. Les particules de poussière sont moins sensibles à cet effet, donc la direction de la queue de poussière est incurvée en fonction de l'orbite de la comète.

Fait intéressant: En 2009, la sonde spatiale de la NASA a prélevé un échantillon de la comète Wild-2 et les scientifiques ont découvert qu'elle contient la glycine, un acide aminé essentiel à l'origine de la vie. Une étude récente a montré qu'une comète pouvait tomber sur Terre, apportant jusqu'à 9 billions de matières organiques, fournissant ainsi l'énergie et les matériaux nécessaires à la synthèse de molécules plus sérieuses, qui ont ensuite créé la vie.

Quelle est la différence entre les comètes et les autres?

Les comètes diffèrent les unes des autres principalement par leur poids et leur taille. Leur taille peut varier considérablement, mais les comètes restent de petits corps célestes, compte tenu de la taille d'autres objets spatiaux. Mais si vous aviez un télescope amateur et que vous regardiez des comètes dans le ciel nocturne, vous auriez peut-être remarqué qu'elles diffèrent également par leur luminosité et leur forme. Ces paramètres dépendent principalement de la composition chimique de la comète.

L'origine des comètes

L'origine des comètes peut être déterminée par leurs paramètres orbitaux. On pense que les comètes qui tournent autour du Soleil depuis moins de 200 ans proviennent de la ceinture de Kuiper. La ceinture de Kuiper est située à l'extérieur de l'orbite de Neptune et a été émise par l'astronome néerlandais-américain Gerard Kuiper en 1951. Actuellement, on estime que la ceinture contient environ 1 000 milliards de comètes.

On pense que les comètes avec des périodes de plus de 200 ans proviennent du nuage d'Oort. Le nuage d'Oort est un nuage sphérique qui tourne autour du Soleil à une distance de plus de 1,5 années-lumière du bord de la ceinture de Kuiper. C'est un tiers de la distance de l'étoile la plus proche Proxima Centauri.

L'astronome estonien Ernst Epik a d'abord suggéré que les comètes avec de longues périodes de rotation pourraient provenir du nuage d'Oort en 1932, et cette idée a continué à se développer dans les écrits de Jan Oort en 1950. On pense que le nuage d'Oort contient des centaines de milliards de comètes, et certaines d'entre elles peuvent avoir une telle quantité de glace qui dépasse de plusieurs fois la masse de toute l'eau sur Terre.

En quoi les comètes sont-elles différentes des astéroïdes et des météorites?

Les météores sont associés à des éclairs lumineux dans le ciel, souvent appelés «étoiles filantes».Les météorites sont des objets dans l'espace dont la taille varie des grains de poussière aux petits astéroïdes. En fait, ce ne sont que des pierres qui volent dans l'espace. Lorsque des météorites pénètrent dans l'atmosphère de la Terre (ou d'une autre planète, comme Mars) à grande vitesse et brûlent, des boules de feu ou des «étoiles filantes» sont appelées météores. Quand une météorite se déplace dans l'atmosphère et tombe au sol, elle est appelée météorite. Tout dépend de la taille du corps cosmique.

Les astéroïdes, parfois appelés petites planètes, sont de grands fragments de pierre sans atmosphère qui sont restés après les premières étapes de la formation de notre système solaire il y a environ 4,6 milliards d'années. La plupart sont entre Mars et Jupiter. Les tailles des astéroïdes varient considérablement - elles peuvent atteindre un diamètre de 530 kilomètres ou être très petites et atteindre seulement 10 mètres.La principale différence entre un astéroïde et une comète est leur composition chimique.

Fait intéressant: La masse totale de tous les astéroïdes du système solaire est inférieure à la masse de la lune.

Comment les comètes tirent-elles leur nom?

L'histoire de l'observation des comètes a plus de 2000 ans, au cours de laquelle plusieurs schémas de dénomination pour chaque comète ont été utilisés. Aujourd'hui, certaines comètes peuvent avoir plus d'un nom.

Le tout premier système a été caractérisé par le fait que les comètes ont reçu un nom en l'honneur de l'année de leur découverte (par exemple, la Grande Comète de 1680). Plus tard, un accord a été conclu entre les astronomes selon lequel les noms des comètes utiliseront les noms des personnes associées à la découverte (par exemple, la comète Hale-Bopp) ou la première étude détaillée (par exemple, la comète de Halley).

Depuis le 20e siècle, la technologie a constamment évolué et le nombre de découvertes a augmenté chaque année, d'où la nécessité de créer un système plus universel utilisant des numéros spéciaux.

Initialement, les comètes ont reçu des codes dans l'ordre dans lequel les comètes ont passé le périhélie (par exemple, la comète 1970 II). Mais même ce système ne pouvait pas durer longtemps, car même elle ne pouvait pas faire face au nombre de découvertes annuelles. Ainsi, depuis 1994, un nouveau système est apparu - un code est attribué en fonction du type d'orbite et de la date de détection (par exemple, C / 2012 S1):

• P / désigne une comète périodique définie à ces fins comme toute comète avec une période orbitale inférieure à 200 ans ou des observations confirmées avec plus d'un passage périhélique;
• C / désigne une comète non périodique, c'est-à-dire toute comète qui n'est pas périodique conformément au paragraphe précédent;
• X / indique une comète pour laquelle il est impossible de calculer l'orbite (généralement des comètes de leurs observations historiques);
• D / indique une comète périodique qui a disparu, s'est écrasée ou a été perdue. Les exemples incluent la comète Lexell (D / 1770 L1) et la comète Shoemaker-Levy 9 (D / 1993 F2);
• A / pointe vers un objet qui a été identifié par erreur comme une comète, mais qui est en fait une planète mineure. Mais pendant de nombreuses années, ce nom n'a pas été utilisé, mais en 2017, il a été appliqué à Oumuamua (A / 2017 U1), puis à tous les astéroïdes sur des orbites similaires aux comètes;
• I / désigne un objet interstellaire. Cette désignation est apparue récemment, en 2017, pour donner à Oumuamua (1I / 2017 U1) le statut le plus correct et le plus précis. À partir de 2019, le seul autre objet avec cette classification est la comète de Borisov (2I / 2019 Q4).

Les comètes représentent-elles une menace pour la terre?

Depuis sa formation il y a plus de 4,5 milliards d'années, la Terre a été exposée à plusieurs reprises à des collisions avec des astéroïdes et des comètes, lorsque leur dernière orbite a pénétré dans les limites internes du système solaire et passe à proximité immédiate de la Terre. Ces objets dans leur ensemble étaient appelés «objets proches de la Terre».

Selon la taille de l'objet impactant, une telle collision peut causer d'énormes dégâts localement et globalement. Et c'est un fait incontestable qu'à un moment donné, la Terre entrera de nouveau en collision avec un autre corps céleste.Il existe des preuves scientifiques convaincantes que les collisions cosmiques ont joué un rôle majeur dans l'extinction de masse, enregistrée dans les fossiles du monde entier.

Les objets proches de la Terre ont des orbites qui coïncident en direction de la Terre, donc une collision avec eux n'est pas aussi destructrice, car la vitesse d'impact est considérablement réduite. Mais les comètes voyagent autour du Soleil de façons légèrement différentes qui sont extrêmement difficiles à prévoir, de sorte qu'une collision frontale peut se produire, ce qui peut entraîner des résultats désastreux, selon les chercheurs.

Malheureusement, l'atmosphère terrestre n'est pas une défense idéale contre les catastrophes cosmiques, car la taille des comètes peut atteindre plusieurs kilomètres. Ce sont de véritables montagnes de pierre et de glace. Lorsqu'une comète pénètre dans l'atmosphère terrestre, ses particules plus petites s'évaporent et n'atteignent pas la surface, mais les grosses volent encore. Ils créent une explosion lors de l'impact, qui forme un cratère. Certains scientifiques pensent que les plus grands cratères de la Terre se sont formés à la suite d'une collision spécifiquement due à des comètes.

Les comètes les plus célèbres du système solaire

Comète Halley

La comète de Halley est la plus célèbre de toutes les comètes. Après tout, le scientifique britannique Edmund Halley a été le premier à pouvoir prouver la fréquence des comètes après ses observations et l'analyse des données des astronomes du passé. Il a pu prédire avec précision le retour de la comète, qui a été remarqué pour la première fois en 1066. La comète de Halley, large de 8 km et longue de 16 km, tourne autour du Soleil tous les 75 à 76 ans sur une orbite allongée. La dernière fois qu'il est passé près de la Terre en février 1986.

Comet Shoemakers-Levy 9

La comète Shoemaker-Levy 9 est devenue célèbre pour le fait qu'en 1992, sous l'influence de la gravité de Jupiter, elle a explosé en 21 parties, puis en 1994, toutes les parties se sont effondrées à la surface de la géante gazeuse. Ce spectacle a été observé par tous les astronomes amateurs et professionnels. Il est allégué que l'impact d'un fragment - d'environ 3 km de diamètre - a provoqué une explosion équivalente à 6 millions de mégatonnes de TNT.

Comète Churyumov-Gerasimenko

Lancée en 2004, la sonde spatiale Rosetta, propriété de l'Agence spatiale européenne, qui devait atterrir sur la comète Churyumov-Gerasimenko en 2014. On pense que la comète a une largeur d'environ cinq kilomètres et tourne actuellement autour du Soleil tous les 6,6 ans environ. Son orbite était beaucoup plus grande, mais l'interaction avec la gravité de Jupiter depuis 1840 l'a changée en beaucoup plus petite. Ensuite, le véhicule orbital a passé près de deux à côté de la comète lorsqu'il est retourné vers le Soleil. La sonde a étudié la composition de la comète pour nous aider à mieux comprendre l'histoire de la formation de notre système solaire.

Comète Hale-Bopp

En janvier 1997, la comète de Hale-Bopp s'est approchée de la Terre à la distance la plus proche en 4000 ans. La dernière fois que cet objet a volé près de notre planète à l'âge du bronze, c'est-à-dire 2000 ans avant notre ère. La comète Hale-Bopp est beaucoup plus grande et plus centrale que la comète Halley. Le noyau atteint 40 km de diamètre et est visible à l'œil nu. Hale-Bopp est si brillant qu'il pouvait être vu de la Terre en 1995, alors qu'il était encore en dehors de l'orbite de Jupiter.

Comète Borelli

Il s'agit de la deuxième comète après Halley, qui a été photographiée en gros plan à l'aide du vaisseau spatial Deep Space 1, envoyé par la NASA en 2001. Cette mission de recherche a fourni de nombreuses données aux scientifiques, grâce auxquelles les astronomes ont pu comprendre beaucoup de choses sur les noyaux des comètes. Les images ont montré que le noyau rocheux a la forme d'une quille géante de 8 kilomètres de long et que toute la comète est étrangement incurvée.

Contrairement à la comète de Halley, qui s'est formée dans le nuage d'Oort aux frontières extérieures du système solaire, Borrelli proviendrait de la ceinture de Kuiper.

Comet Hyakutake

Cette comète a fait une impression indélébile sur les scientifiques quand, en 1996, elle est passée près de notre planète, s'est approchée de la Terre à une distance de seulement 15 millions de kilomètres, qui était la distance la plus proche à laquelle d'autres comètes approchaient. La comète a intrigué les astronomes car elle a émis des faisceaux de rayonnement 100 fois plus intenses que prévu.

Le vaisseau spatial Ulysse a traversé la queue de cette comète en mai 1996, montrant que sa longueur est d'au moins 570 millions de kilomètres - deux fois plus longue que toute autre comète connue.