2020 09 21 – ESA
Une aurore ultraviolette unique décelée sur la comète de Rosetta
La mission Rosetta de l’ESA a révélé une forme unique d’aurore, un phénomène passionnant, aperçu dans le système solaire, dans la direction de sa cible, la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko.
Sur Terre, les aurores se forment quand les particules chargées venant du Soleil interagissent avec le champ magnétique de notre planète pour créer des formes et des couleurs et des lumières chatoyantes dans les cieux des hautes latitudes. Bien que ces effets de lumière aient été vus sur de nombreuses planètes et de nombreux satellites du système solaire, et autour d’un étoile plus distante, les observations de la mission du chasseur de comètes Rosetta de l’ESA révèle maintenant l’unique émission aurorale de la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko (67P/C-G).
Ces émissions sont créées quand le courant de particules chargées venant du Soleil vers la comète, un courant appelé « vent solaire », interagit avec le gaz entourant le noyau poussiéreux et glacé de la comète.
« La lueur qui entoure 67P/C-G est unique en son genre », dit Marina Galand de l’Imperial College de Londres, UK, auteure principale de la nouvelle étude. « En fouillant dans les données des nombreux instruments de Rosetta et en les reliant ensemble, nous avons découvert que cette lueur est de nature aurorale : elle est causée par un ensemble de processus comme certains, vus sur les satellites Ganymède et Europe autour de Jupiter, et d’autres sur la Terre et Mars ».
Ces processus définissent comment l’enveloppe de gaz (ou coma) autour de 67P/C-G devient excitée (devient lumineuse) et comment les particules causant cette excitation reçoivent une poussée d’énergie et accélèrent. L’aurore de 67P/C-G, vue en lumière ultraviolette, est comparable à ce que l’on voit dans les aurores martiennes, détectées par Mars Express de l’ESA (bien que les « couleurs » des aurores de 67P/C-G et de Mars diffèrent).
Pour découvrir plus que ce qu’un instrument peut offrir, Marina et ses collègues ont relié ensemble plusieurs mesures effectuées par Rosetta, tant sur site qu’en télédétection, en utilisant un modèle basé sur la physique.
« Ce faisant, nous n’avions pas à nous appuyer sur un seul jeu de données, venant d’un seul instrument », dit Marina. « Au lieu de cela, nous avons créé un vaste jeu de données, multi-instruments, pour avoir une meilleure vue de ce qui se passait. Cela nous a permis d’identifier, sans ambiguïté, comment se formaient les émissions atomiques en ultraviolet de 67P/C-G, et révélaient leur nature aurorale ».
↑ L’animation de l’aurore ultraviolette produite sur la comète de Rosetta
Les émissions ultraviolettes que Rosetta a observé sur la comète 67P/C-G se sont manifestées auparavant, et on avait pensé qu’il s’agissait de lumière du jour, un processus causé par les particules de lumière solaire (photons) en interaction avec le gaz de la comète.
Toutefois, cette étude montre que ces émissions sont de type auroral : elles ne sont pas provoquées par des photons, mais par des électrons dans le vent solaire qui ont été accélérés dans le proche environnement de la comète. « Ces électrons interagissent alors avec des molécules de la coma pour produire cette lueur aurorale. Ce processus par lequel les électrons sont accélérés est semblable à certains processus qui génèrent les aurores sur la Terre et Mars, malgré l’absence d’un champ magnétique intrinsèque sur 67P/C-G », ajoute Marina. « En fait, Les environnements magnétiques des lunes, des planètes et des comètes sont tous très différents, et il est ainsi très excitant de voir des aurores sur tous ces corps ».
Explorer l’émission sur 67P/C-G permettra aux scientifiques d’évaluer comment les particules composant le vent solaire changent dans le temps, ce qui est quelque chose de crucial pour comprendre la météo de l’espace dans tout le système solaire. Cela confirme aussi que les aurores ultraviolettes peuvent se former sur des comètes, ce qui donne un aperçu sur ces phénomènes lumineux, excitants et souvent spectaculaires venant de différents corps du système solaire.
À la suite de son rendez-vous avec 67P/C-G en 2014, Rosetta a fourni une mine de données qui a étayé notre exploration quant à l’interaction du Soleil et du vent solaire avec les comètes. Cette sonde a été la première à être mise en orbite autour du noyau d’une comète, la première à se déplacer avec elle dans son voyage dans le système solaire interne, la première à déposer un atterrisseur sur une comète et la première à prendre des images de sa surface avec un telle résolution spatiale.
« Et maintenant, c’est aussi la première à avoir vu une aurore ultraviolette sur une comète ! Les aurores sont excitantes par nature, et cette excitation est encore plus grande quand on découvre quelque chose de nouveau, ou avec de nouvelles caractéristiques », ajoute Matt Taylor, scientifique-projet à l’ESA.
« Cette analyse multi-instruments rassemble des pièces supplémentaires au puzzle de notre connaissance des aurores dans le système solaire et des différents phénomènes que nous voyons autour des comètes. Cela a nécessité des données venant de nombreux instruments de Rosetta, et c’est un magnifique exemple des raisons pour lesquelles on envoie plusieurs instruments différents, avec différents objectifs et différentes techniques, sur n’importe quelle mission : pour obtenir une image complète des objets et des processus qui interviennent dans notre environnement cosmique ».
Traduction : Olivier Sabbagh