Des poches d'eau chaude dans les comètes ?

Des poches d'eau chaude dans les comètes ?

La découverte de certains minéraux dans les échantillons ramenés par la sonde Stardust semble confirmer que les comètes ne sont pas de simples « boules de neige sale ». Des processus de chauffage peuvent y faire naître de l’eau liquide dont la température dépasse les 50 °C.

La nature des comètes s’est peu à peu révélée à l’Humanité au cours des derniers siècles. Le premier à comprendre qu’il s’agissait de corps célestes voyageant bien au-delà de l’orbite lunaire a été le Bâtisseur du Ciel, Tycho Brahe. Mais c’est à l’astronome Fred Whipple que l’on doit le premier modèle physique correct d’une comète. Elles y sont décrites comme des petits corps célestes glacés contenant de la matière primordiale datant des premiers temps de la formation du Système solaire, et, pour partie d'entre elles, mises au congélateur dans la ceinture de Kuiper et le nuage d’Oort.

Avec ce modèle, les comètes peuvent être vues comme des mémoires fidèles et inchangées des conditions régnant dans le disque protoplanétaire à l’origine des planètes du Système solaire. On comprend donc aisément que plusieurs missions destinées à l’étude des comètes, et surtout à ramener sur Terre du matériau cométaire, aient été réalisées ces dernières années. L’une d’elles fut la mission Stardust. Si l’on en croit les analyses menées sur les minéraux contenus dans les échantillons ramenés sur Terre, c’est une image beaucoup plus active des comètes qu’il faut avoir à l’esprit.



L'astronome Fred Whipple

Déjà, les observations de la comète Tempel 1 laissaient penser que de l’eau liquide pouvait se former à l’intérieur des comètes alors que cela semblait très difficile, voire impossible. Aujourd’hui, ce sont les analyses conduites par Eve Berger et ses collègues du Johnson Space Center et du Naval Research Laboratory qui semblent bel et bien en apporter la preuve.

Les cosmochimistes ont trouvé à l’intérieur d’échantillons de la comète Wild 2 de la taille d’une cellule, des sulfures de fer et de cuivre contraignant sérieusement l’histoire thermique de la comète. Ces sulfures ne peuvent se former que par précipitation dans de l’eau liquide à une température comprise entre 50 °C et 200 °C. En particulier, la présence d’une des formes de la cubanite, un minéral qui ne peut se former que dans de l’eau chaude au-dessous de 210 °C. Sur Terre, on trouve ce composé dans des dépôts des minerais exposés à des eaux chaudes. Sous réserve que ces minéraux ne se soient pas formés ailleurs, cette présence indique que la comète n’a probablement pas été portée à des températures d’ensemble plus élevées.



Plusieurs sources de chaleur possibles

Par quels processus des poches d’eau liquide aussi chaude que 50 °C ont bien pu apparaître dans cette comète issue de la ceinture de Kuiper où les températures sont très basses ?

Selon les chercheurs, il pourrait s’agir de la désintégration radioactive d’éléments présents dans la matière primordiale du Système solaire et incorporés dans la comète lors de sa formation il y a environ 4,5 milliards d’années. Il pourrait s’agir aussi de la chaleur apporté par des collisions de météorites avec la comète. Les images de la sonde Stardust montrent clairement la présence de grands cratères sur ce petit corps dont le diamètre est de l’ordre de quelques kilomètres.

Comme le souligne le cosmochimiste Dante Lauretta ayant participé à l’étude des échantillons, ces résultats montrent que les comètes ont connu des processus tels que des réactions avec des chauffages de produits chimiques dans de l'eau liquide et qui ont changé les minéraux dont elles ont hérité à l'époque où le système solaire était encore un disque protoplanétaire. Le chercheur ajoute : « Ce que nous avons découvert nous fait regarder les comètes d'une manière différente. Nous pensons qu'elles devraient être considérées comme des entités individuelles avec leur histoire géologique unique. Cette étude montre la valeur scientifique élevée de missions de retour d'échantillons. Ces grains n’auraient jamais été découverts ni analysés au moyen de la télédétection ou lors d’un survol de la comète sans prélèvement d'un échantillon ».

La comète Wild 2 observée par la sonde Stardust. Sur la droite, on peut voir les noms donnés aux différentes structures en forme de cratères à la surface de la comète. © Nasa

SOURCE FUTURA