Astéroïdes et comètes, sur le chemin des étoiles - UTL
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Rencontres insolites dans le Cosmos 3. Astéroïdes et comètes… sur le chemin des étoiles Danièle IMBAULT Direction des Sciences de la Matière, CEA/Saclay Planètes naines (IAU 2006) Comètes … et autres « petits corps » Astéroïdes… Photo HST 46.000 km 19/02/15 Dawn orbite Vesta 07/11- 07/12 Rosetta DAWN 08-10 97-00 (230 orbites Eros, posée 02/01, gravité 10-3 g) 91-93 , Near Galileo 100 km (candidat PN) Lancée en 2007, 1300 kg Propulsion ionique au xénon Panneaux solaires 36m2 après Vesta, Exploration Ceres (naine Ø 950 km) Mise en orbite le 6/03/2015 …pour 6 mois Hayabusa 05 (retour échantillons 2010) 500 m Astéroïdes… Comètes… et « autres objets » West 1976 (560.000 ans) Hale-Bopp 1997 (2500 ans) 1 à 3 UA Noyau Ø 100 m à 100 km, « neige sale » Chevelure Ø 15.000 à 1,5 106 km Queues plasma / vent solaire poussière / pression radiation 30 à 80.106 km à l’origine des étoiles filantes Hartley 2010 (6 ans) 2041 2050 2057 2060 2024 1066 Tapisserie de Bayeux 2007 1998 2062 1910 1991 1988 1301 Adoration des Mages - Giotto 1682 : Observation 1705 : Prédiction du retour de « sa » comète en 1758 1531 1986 –Cosmographie Sonde Giotto- Pierre – “cacahuète” Apian 16 x 8 x 7 km – 2,4.103 kg/s 611 av. JC - Chine Edmund Halley 1756-1742 1993 : Décision ESA Mars 04 : lancement Ariane 5 Septembre 08 : Steins à 800 km Juillet 10 : Lutetia à 3200 km Juin 11 : mise en sommeil (31 mois) Halley 1986 : 2 japonaises à 150.103 km Vega 1 & 2 à 9000 km, Giotto à 600 km Philae 100 kg 10 instruments Tempel 2005 : Deep Impact + impacteur Smart 370 kg à 10 km/s, observation à 500 km Rosetta 3 tonnes 11 instruments Wild 2 2004 : Stardust , collecte à 240 km période 40 6 ans suite passage Jupiter 1974 Périhélie 1.3 UA (4 UA avant 1840) 21 janvier 14 6 août 14 : insertion en orbite (à 100, puis 50, puis 30 km) 15 octobre 14 : choix du site Philae Tchourioumov - Guerassimenko mi 2014 - 2015 Rosetta / Philae lancée 2004 6/08/14 Tchouri Rotation 12,4 h 3 x 4 km densité 0.3 « 15/10/14 Choix site définitif 1er 7/10/14 selfie » Ce qui était prévu pour Philae… 12 novembre 14 : Terre à 28 mn.L Rosetta à 10 km Philae 1m/s vertical Précision 100 m, 64 h de mesures • • • Couche noire très dure - 150°C à – 170°C Détection de composés organiques complexes, d’azote (1ère << prévisions) et d’eau (% D x 4 / Terre = 10-4) 14 février Survol Rosetta à 6 km d’altitude, dos au Soleil (ombre 34 m) Image 11 cm/pixel 22 mars à 77.8 km 13 août 15 Passage de Rosetta au périhélie Décembre 15 Fin de la mission Identification de comètes périodiques 1930 : découverte Pluton, 1er « ultra-neptunien » ? 1951 : Gerard Kuiper existence d’une "ceinture " (disparue) à la création du système solaire 1992 : découverte 1er « KBO » (glaces H20, CH4, NH3) 50 UA origine des comètes T < 200 ans ?? New Horizons (NASA) lancée début 2006 Ceinture de Kuiper : 70.000 objets > 100 km 1000 identifiés (3 naines) 120 UA - 18 h.L … mais densité insuffisante pour expliquer leur existence Voyager 1 – 38 ans Distances en UA Et d’où viennent les comètes non-périodiques, à "longue " période (> 200 1ouannée-lumière = 70.000 UA ans) ? Restes du disque protoplanétaire originel ? Etoiles proches à quelques années-lumière 1 UA ~ 150 millions de km 1 h.L ~ 109 km, soit 1 milliard de km 7000 “géo-croiseurs”, dont 1000 “PHO” surveillés … www.minorplanetcenter.net 1 AL ~ 1013 km, soit 10.000 milliards de km 30 – 50 UA HYPOTHESE 1950 Proxima du Centaure est à 4,3 AL de nous, soit 10.000 fois plus loin que Neptune …et seulement 5 fois plus loin que le Nuage de Oort 1000 fois plus loin ?? 1015 noyaux cométaires ?? 6 ans humanité Ø > 10 km tous les 100.10NGC 2170 2400 AL à 300.000 km/s … seulement 1 102 104 107 1010 °K Instrumentation imagerie spectrométrie Observations Modélisation Mais l’atmosphère limite notre perception… Radio km-m Microondes mm Infrarouge 1000 km Visible eV µm UV X keV MeV-GeV TeV nm Integral HST ISO THE XMM 100 km Herschel Yeux artificiels, au sol ou en orbite 10 km VLT 0 km VLA HESS Bételgeuse 500 AL Ø 650 15 m Rigel 800 AL Ø 80 21 m 60.000 Constellation d’Orion M42 1350 AL Orion en infrarouge (IRAS) ISOCAM 1985 - 1998 William Herschel 1738-1822 IR 1800 HERSCHEL 1996 – 2013… 14 mai 2009 Rho Ophiuchi 500 AL Antares « Dark river » 20 Ø Lune Scorpion IRAS / 1983 ISO / 1995 SPITZER / 2003 ? HERSCHEL / 2009 NGC 2264 Licorne 281 / /Cassiopée M16 NGC Nébuleuse de l’Aigle 2700 AL Ø 80 AL Serpent10000 6500AL AL Ø Ø40 20AL AL 60 années-lumière Gravitation condensation chauffage Pression T? oui chauffage fusion non + 2 (e+,) naine brune naine jaune « soleil » 107 K H He 1010 ans naine blanche géante rouge 108 K He C, O 108 ans étoile à neutron - pulsar super-nova 109 K C, O éléments 106 ans plus lourds trou noir… RSchwarzschild 3 M / M (en km) Les étoiles, enfants des nuages moléculaires, naissent par portées … OMEGA Nébuleuse Ce sont des boules de gaz en équilibre entre 2 forces : gravitation et pression Sagittaire 5500 AL du Soleil Diagramme Hertzsprung Russel 1910 103 M 102 10 Rigel Orion, Bételgeuse Orion, Polaris Pte Ourse Aldébaran Taureau 10-1 10-2 10-3 M Bellatrix Orion Sirius Grand Chien Proxima C Centaure Pictoris 63 AL image IR NGC 7129 /Pleïades Céphée NGC 290 / Toucan Amas 65NGC ALdes à602 2006SMC kAL 6 3000 AL 10 400 AL 50 10 ans ans NGC 3603 Carina M57 Anneau Lyre 20 kAL Ø 17 AL Helix NGC2000 7293NGC ALPoissons Ø2419 1 AL 8 AL 300. 10.600 ans IC700 AL 1296 2Ø106kAL AL “Sanduleak”, millions d’années, 170 20 M Grand 10 Nuage de Magellan, kAL Anneaux ans383 plusans… tôt 1ère SN visibleéjectés à l’oeil 20.000 nu depuis Brillance x 100 en 3 h ? 1994 2003 22.02.87 Simulation ESO 2010 23.02.87 Infra-rouge Visible Rayons X visible rayons X étoile à neutrons pulsar 30 Hz Ø 20 km Chandra + HST 2000 Chaco Canyon (Arizona) 11ème siècle M1 Crabe Taureau 4/07/1054 6500 AL Ø 12 AL 1500 km/s Tycho Brahé 1572 Kepler 1604 Cassiopée A SN 1667 ? découverte en radio 1950 10.000 AL Ø 15 AL 5000 km/s NGC 6960 - 6992 - 10.000 ans ? Dentelles du Cygne 1400 AL 3° A suivre…
