Un défi au temps : la mission Rosetta

Un défi au temps : la mission Rosetta
Extrait du Institut des Hautes Etudes pour la Science et la Technologie
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Ouverture officielle du cycle national
Un défi au temps : la mission
Rosetta
- La Médiathèque - Collections - Séances publiques - Ouverture du cycle national 2014-2015 -
Date de mise en ligne : jeudi 13 novembre 2014
Description :
Lors de la session officielle d'ouverture du cycle national 2014-2015 intitulée "Science et société le défi des échelles de temps", l'astrophysicien Francis
ROCARD est venu évoquer les défis au temps que représente une mission comme Rosetta.
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Un défi au temps : la mission Rosetta
Lors de la session officielle d'ouverture du cycle national 2014-2015 intitulée "Science et
société le défi des échelles de temps", l'astrophysicien Francis ROCARD est venu évoquer les
défis au temps que représente une mission comme Rosetta.
Préalable
Je vais vous présenter la mission Rosetta. Dans ce type de projets, les constantes de temps sont vastes. Formées il
y a 4,6 milliards d'années, les comètes sont des corps très bien préservés (car non soumis au réchauffement) qui
constituent des sortes de reliques du système solaire. Avec des missions telles que Rosetta, nous couvrons donc
des temporalités de l'ordre de la création du système solaire. A travers l'étude des comètes, nous cherchons à
découvrir à partir de quels matériaux le système solaire s'est formé. Evidemment tout au long de ce genre de
mission, le temps s'accélère puisque, comme je vais vous le montrer, certains événements se jouent à la seconde
près.
Ouverture officielle du cycle de formation 2014-2015
Qu'est-ce qu'une comète ?
Les comètes sont des objets qui sont parfois extrêmement spectaculaires, comme la comète 2006P1 (McNaught) du
nom de son découvreur, que nous n'avons malheureusement pas vu dans l'hémisphère nord.
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Source : CNES
Les comètes sont des objets pouvant être extrêmement vaste dans le ciel dont le noyau est extrêmement petit. Cette
petite taille est compatible d'une absence d'échauffement. Vous savez que tout corps planétaire qui atteint des
dimensions d'environ 500 km devient sphérique car son intérieur fond par des effets de pression et température.
C'est pourquoi la Terre le Soleil ou Jupiter sont ronds. En revanche tout corps dont la taille se situe dans des
gammes plus petites est forcément un corps qui n'a pas chauffé à l'intérieur. Il garde alors souvent une forme de
cacahuète.
Les comètes ont pour particularité d'être des corps extrêmement riches en deux éléments qui nous intéressent
beaucoup : d'une part les glaces au sens large (tout élément gazeux mais congelé à basse température), et d'autre
part le carbone (sous une forme que l'on ne connaît pas). Tel est le principal intérêt de l'étude des comètes. L'eau et
le carbone sont en effet les ingrédients qui ont constitué la vie. Si les comètes n'ont pas porté la vie (pas d'eau
liquide) en raison de l'absence d'atmosphères, ce sont elles qui ont bombardé la Terre. L'eau des comètes a donc
probablement constitué une partie des océans terrestres. Thérèse Encrenaz disait il y a quelques années qu'un litre
d'eau terrestre contenait certainement un verre d'eau cométaire. Avec Rosetta, nous allons essayer de quantifier la
partie de l'eau des océans terrestres qui provient des comètes.
En raison d'une sorte d'effet cocotte minute, quand la glace des comètes se sublime, on observe des jets puissants
de gaz qui une fois ionisée par les rayons ultraviolets du Soleil , provoquent une superbe queue bleue
intrinsèquement lumineuse : ce que l'on appelle une queue de plasma.
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Un défi au temps : la mission Rosetta
Source : CNES
Cette queue de plasma peut atteindre 100 millions de kilomètres, autrement dit les 2/3 de la distance Terre - Soleil.
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Source : CNES
Jan Oort, un astronome nordique, s'est rendu compte en étudiant la trajectoire des comètes dites non périodiques
que ces dernières avaient une orbite parabolique, autrement dit que leur vitesse à l'infini était nulle et donc qu'elles
appartenaient au système solaire. Il en a donc déduit qu'il devait y avoir un grand réservoir de comètes : le nuage de
Oort, situé à mi-chemin entre le Soleil et les étoiles les plus proches. Nous n'avons jamais vu une comète dans le
nuage de Oort et nous n'en verrons probablement jamais puisqu'un objet de quelques kilomètres situés à 100 000
unités astronomiques est pratiquement indétectable. Mais il existe un autre réservoir beaucoup plus proche : la
ceinture de Kuiper. Il s'agit de la deuxième ceinture d'astéroïdes du système solaire, celle qui se situe au-delà de
Neptune. A l'intérieur de cette ceinture de Kuiper, on trouve à la fois des astéroïdes et des comètes. La frontière
entre astéroïdes et comètes a tendance à être un peu floue, dans la mesure où un astéroïde qui se rapprocherait du
Soleil et aurait de ce fait une activité serait appelé comète. Tels sont donc les réservoirs aujourd'hui connus. Cela
étant, l'origine des comètes est assez paradoxale. Avec 80% de la masse des planètes, Jupiter constitue en effet le
grand perturbateur du système solaire, comme je l'ai montré dans mon livre sur l'histoire du système solaire. On en
arrive donc à la conclusion paradoxale que les comètes du nuage de Oort se sont formées plus près du Soleil que
les comètes de la ceinture de Kuiper.
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