13 – Le nuage de Oort / Les comètes

Vous pouvez, en cliquant sur l’image ci-dessus ↑, ouvrir le fichier pdf grand format de ce panneau, que vous pourrez enregistrer (ou non) et sur lequel vous pourrez zoomer.

 

 

1) Informations complémentaires :

Le nuage de Oort est une très lointaine et gigantesque zone, encore mal connue, où se trouvent des objets épars, dont certains seront probablement classés comme de nouvelles planètes naines, et des milliards de corps glacés et inertes dont certains deviendront des comètes en mouvement. Il faut préciser que l’existence du nuage de Oort est une hypothèse, laquelle est quand même partagée par un très grand nombre d’astronomes et de scientifiques. La vérification de son existence est particulièrement difficile compte tenu de l’éloignement des petits corps qui le composent : Il est invisible, même par de puissants télescopes et jamais atteint par aucune sonde envoyée depuis la Terre.

En fait, ce nuage serait composé de deux éléments distincts :
• le nuage de Oort interne (ou « nuage de Oort fossile », ou « nuage de Hills ») qui va de 100 à 3.000 UA du Soleil. Cette partie serait (comme l’écliptique et la ceinture de Kuiper) plutôt plate et dans le même plan, allant en s’évasant vers l’extérieur.
• le nuage de Oort externe, de forme sphériques qui va de 3.000 à 155.000 UA.

La taille du nuage de Oort est mal définie. Toutefois on a des raisons de penser qu’il pourrait commencer entre 100 et 1.000 UA (unités astronomiques) du Soleil pour finir au minimum à 100.000 UA voire même au-delà de 155.000 UA de notre étoile, (ce qui représente plus de 2 années-lumière) !

Le nuage contient probablement des milliers de milliards d’objets, essentiellement des comètes gelées en sommeil, dont certaines sont régulièrement expulsées par des forces gravitationnelles pour venir dans le système solaire interne. Elles deviennent alors des comètes actives. Il y a aussi de nombreux corps, également gelés, qui pourraient prétendre au statut de planète naine s’ils remplissent les conditions de l’UAI. Mais comme ce sont de très petits objets qui sont extrêmement éloignés de nous, il est très difficile, voire impossible, de les voir et de les étudier sérieusement.

 

Les comètes :

Nous traitons du sujet des comètes dans le cadre du panneau du nuage de Oort, mais il faut savoir que si certaines comètes à longue période viennent de cet endroit, d’autres viennent de plus près, de la ceinture de Kuiper et ont une période orbitale plus courte (inférieure à 200 ans). D’autres comètes enfin restent dans le système solaire interne et viennent généralement d’une zone située entre les orbites de Neptune et de Jupiter : ce sont des comètes à très courte période (maximum 10 ans).

En s’approchant du Soleil, une comète va se réchauffer considérablement et va développer plusieurs éléments :
1Une coiffe, ou chevelure (ou coma) qui forme un halo à peu près sphérique entourant le noyau et constitué de particules neutres de gaz et de poussières issus de ce noyau. Ces particules sont libérés sous forme de jets lorsque la comète se rapproche du soleil, provoquant la sublimation des glaces du noyau. Cette chevelure est entourée d’un nuage d’hydrogène atomique produit par photodissociation d’un certain nombre d’éléments, principalement H2O et OH.

2Des queues :
a – Une queue (généralement bleuâtre) constituée d’un plasma, rectiligne et se maintenant à l’opposé du Soleil (comme une ombre), poussée à haute vitesse (de l’ordre de 500 km/s) par le vent solaire; les changements de polarité du vent solaire produisent des ruptures dans la queue de plasma qui se reconstitue dans les heures qui suivent.
b – Une queue plus large (généralement blanchâtre) constituée de poussières poussées par la pression de radiation solaire, et incurvée dans le plan de l’orbite par la gravité du soleil. Quand elle perd de la matière on dit que la comète « dégaze ».
c – Une troisième enveloppe, invisible avec des instruments optiques, mais décelée grâce à la radioastronomie, est la queue d’hydrogène qui s’étend sur des dimensions considérables.
d – Une anti-queue, constituée de gros grains qui, par effet de perspective lorsque la Terre traverse le plan de l’orbite cométaire, semble pointer vers le Soleil.

Les dimensions des queues sont gigantesques : des longueurs de 30 à 80 millions de kilomètres sont relativement fréquentes.

 

Comètes et étoiles filantes :
C’est quand la Terre passe (sur son orbite) dans les débris issus de la queue d’une comète que vont se produire des étoiles filantes, provoquées par l’entrée de ces débris dans l’atmosphère terrestre : ces débris (de la taille d’un grain de sable à celle d’un petit pois) vont brûler en rentrant dans l’atmosphère à près de 70 km/s. Les étoiles filantes n’ont rien à voir avec des astéroïdes ou des météorites. Il y a des moments dans l’année terrestre où la Terre va passer à un endroit où une comète a laissé des débris. Comme la Terre passe au même endroit tous les ans à la même date, on peut prédire des « pics » dans le nombre d’étoiles filantes. La période la plus connue (mais il y en a d’autres) est celle qui va environ du 23 juillet au 20 août (maximum 12/13 août). On appelle cela les « Perséides » car le « radiant » (l’endroit d’où semblent venir ces étoiles filantes) est la constellation de Persée. Cette période correspond aux débris laissés par la comète Swift-Tuttle découverte en 1862. Elle est repassée en 1995 et ne repassera pas avant juillet 2126. A chaque passage dans ces débris la Terre « nettoie » un peu les particules de la comète, ce qui fait qu’il y aura de moins en moins d’étoiles filantes des perséides au fil des années… jusqu’à ce que la comète repasse près de nous, mais rien ne dit qu’elle repassera au même endroit, les orbites des comètes étant souvent modifiées par les perturbations gravitationnelles provoquées par les planètes (essentiellement Jupiter) et surtout par le Soleil.

 

Vous pouvez aussi consulter nos documents pdf :
Un rapide survol du système solaire (26 pages)
Le système solaire et au-delà (184 pages)

 

 

2) Localisation :

Maquette parcours : A l’échelle de notre parcours astronomique le début de cet espace commencerait pour le nuage de Oort interne, au plus près à 5,45 km de notre Soleil de 50 cm pour finir vers 163 km. Quant au nuage de Oort externe, il commencerait vers 163 km et s’étendrait jusqu’à une distance comprise entre 5.000 et 8.200 kilomètres (soit aux alentours de Libreville [Gabon] ou Prétoria, capitale de l’Afrique du Sud). Mais nous ne vous ferons pas marcher jusque là !

C’est pour cela que nous avons placé ce panneau à 2,5 km de notre Soleil, ce qui n’est même pas l’endroit où commence le nuage de Oort, mais bien plus près, pour des raisons pratiques faciles à comprendre.

Réalité cosmique : En données réelles et astronomiques, le nuage de Oort interne irait de 15 à 450 milliards de km (100 à 3.000 UA) et le nuage externe de 450 jusqu’à une distance comprise entre 14.960 milliards et 23.250 milliards de km (3.000 à 100.000/155.000 UA) du Soleil !

 

 

3) Illustrations :

 

↑ Comportement d’une comète dans son orbite (très elliptique) autour du Soleil : Loin du Soleil, la comète est un corps glacé (le noyau mesure de quelques centaines de mètres à quelques dizaines de km) qui vient de régions où la température est de l’ordre de -230 à -240 °C.


Quelques photos de comètes, dont Hale-Bopp (photo de 1997), visuellement de loin la plus belle du XX° siècle, qui est passée « assez près » de la Terre. Avec une périodicité de 2.534 ans on ne la reverra pas avant l’année 4.380 !

↓  Comète Hale-Bopp et ses deux queues

↓  Comète Swift-Tuttle, origine des Perséides

↓  Comète Hyakutake

↓  Comète Lovejoy

↓  Comète MacNaught

↓  Comète 67P/ Tchourioumov-Guerassimenko, dite « Tchouri »

Cette comète a été à la « Une » de la presse mondiale car l’Agence Spatiale Européenne (ESO) a envoyé la sonde Rosetta en 2004 se mettre en orbite autour de cette petite comète d’environ 5 x 3 km. La sonde est arrivée en 2014, s’est mise en orbite le 10/09/2014 et a déposé le 12/11/2014 un atterrisseur (« Philæ ») à la surface. Rosetta, en fin de mission, est allée se poser (s’écraser ?) sur la comète le 30 septembre 2016. Les photos prises par Rosetta et les analyses chimiques réalisées ont fait progresser considérablement notre connaissance des comètes (encore qu’il semble que les comètes soient très différentes les unes des autres).

On voit ci-dessus trois photos montrant « Tchouri » en plein dégazage alors qu’elle était à proximité de son périhélie. C’est une comète à très courte période qui ne vient ni du nuage de Oort ni de la ceinture de Kuiper, mais du système solaire interne avec un aphélie à 5,68 UA (soit un peu plus loin que l’orbite de Jupiter) et un périhélie à 1,24 UA (soit à mi-distance entre les orbites de la Terre et de Mars, mais de l’autre côté du Soleil). Sa périodicité récente est de 6,44 ans mais elle est souvent modifiée par la gravité du Soleil et de Jupiter.