Lorsque l’on étudie le ciel nocturne, on rencontre parfois des objets qui dépassent la définition d’une planète ou d’une étoile, et c’est là qu’il faut savoir exactement ce que sont ces corps cosmiques. Les termes apparemment bien connus d'»astéroïde» et de «comète», qui sont souvent utilisés à la télévision ou en ligne, peuvent encore être source de malentendus. Examinons maintenant de plus près la définition de ces corps cosmiques et comprenons en quoi les astéroïdes diffèrent des comètes.
Table des matières
Composition des comètes
Par définition, une comète est un petit corps qui tourne autour du Soleil sur une orbite allongée. Le mot «comète» vient du grec ancien «komḗtēs», qui se traduit par «poilu». Ce n’est pas sans raison que cet objet a reçu un tel surnom : un observateur peut remarquer la longue queue lumineuse d’une comète même à l’œil nu. La raison en est la substance fondue de la comète, qui reste sous forme de poussière et de gaz.
Photo de la comète ISON lors de son approche du Soleil (2013).
De quoi les comètes sont-elles composées ? Les observations suggèrent que les comètes sont principalement constituées de couches de gaz gelés comme le méthane, l’eau, l’azote ou le dioxyde de carbone, avec des éléments de particules rocheuses réfractaires — la poussière. Il est très probable que ces corps se soient formés lors de la formation du système solaire lui-même, lorsque de petits corps solides (les futurs noyaux des comètes) ont attiré à eux les gaz environnants, qui ont séché sur eux la couche supérieure avec des mouchetures de congélation. Selon l’une des hypothèses les plus solides, cela s’est produit dans la zone de formation des géantes gazeuses. Pour mieux visualiser cet objet, il faut aller un peu plus loin dans ses entrailles et démonter sa structure.
La structure de la comète
Représentation schématique de la composition de la comète
Le mieux est de commencer par le plus important, à savoir le noyau d’une comète. En fait, il est très rare que les scientifiques étudient en détail le noyau d’une comète. De nombreuses observations indiquent que le noyau est constitué de gaz gelés auxquels s’ajoutent des poussières cosmiques, comme nous l’avons vu précédemment. Cependant, il existe également une hypothèse, avancée par Alexandre Goncharov, selon laquelle le noyau d’une comète est un astéroïde du passé, qui a traversé les anneaux des planètes et a emporté avec lui une partie de leur matière volatile. Les résultats obtenus par certains engins spatiaux («Giotto», «Vega» et «Deep Impact») confirment également cette hypothèse. La faible visibilité du noyau de la comète est due à la présence de couches externes de poussière. En outre, il existe une hypothèse plus fantastique selon laquelle la surface du noyau est recouverte d’une couche de composés organiques complexes qui, en raison de leur faible réflectivité, peuvent être comparés à du bitume ou à du goudron.
Structure typique d’une comète : noyau, coma, queue de poussière
La couche suivante d’une comète est la coma. Il s’agit d’une enveloppe brumeuse de couleur claire, en forme de bol, formée par la vaporisation de gaz et de poussières. Avec le noyau, elle forme ce que l’on appelle la «tête de comète».
La partie la plus visible d’une comète pour l’observateur occasionnel est sa longue queue lumineuse, qui peut s’étendre sur plusieurs millions de kilomètres derrière la comète. Comme nous l’avons déjà mentionné, elle est le résultat de l’approche de la comète vers le Soleil et se compose de gaz vaporisés qui entraînent également des nuages de poussière derrière eux. 99,9 % de la luminosité de la comète est due à cette traînée de gaz et de poussières qui, contrairement au noyau de la comète, a un coefficient de réflexion — albédo — plus élevé.
Types de comètes
Selon la théorie de la forme des comètes et de leurs queues, développée par l’astronome Fyodor Bredikhin à la fin du XlXe siècle, il existe plusieurs types de queues de comètes :
- Le premier type comprend les comètes dont la queue est droite et s’étend dans la direction opposée au Soleil.
- Le deuxième type comprend les comètes dont la queue est large et incurvée.
- Le troisième type comprend les comètes dont les queues peu profondes courent le long de leur orbite.
Les astronomes ont ensuite expliqué ce phénomène par la composition différente des comètes, dont la matière est dispersée de différentes manières, en fonction des éléments chimiques qui la composent. Nous pouvons distinguer ce que l’on appelle les queues de poussière — la traînée de gaz et de poussière laissée par une comète a souvent une lueur jaunâtre causée par la réflexion de la lumière du soleil. Un autre type de queue est appelé queue de plasma. Ce type de traînée est formé par un gaz qui, lorsqu’il est exposé à la lumière solaire ultraviolette, commence à s’électrifier et à se transformer en plasma. Elle a généralement une couleur bleuâtre.
Souvent, la queue des comètes est dirigée dans la direction opposée au Soleil, mais il est très rare de voir des comètes dont la queue est portée devant elles. La raison en est que les particules les plus grosses, faiblement affectées par le vent solaire, sont séparées de la comète dans toutes les directions et restent dans l’orbite de la comète. La plupart de ces matériaux restent en arrière, mais d’un certain point de vue, la queue semble être en avant de la comète. Mais il y a aussi une petite quantité de cette poussière qui enveloppe la comète elle-même. Dans les deux cas, il est difficile d’observer ces poussières, car elles sont plus brillantes et plus réfléchissantes que le plasma et les queues de poussières.
Les astéroïdes
Photographie de l’astéroïde Ida et de son petit compagnon Dactylus prise par la sonde Helileo en 1993.
Le terme «astéroïde» vient du grec ancien «asteroeidís» et se traduit littéralement par «semblable à une étoile». En effet, lorsque les astronomes effectuaient leurs observations à l’aide d’un télescope, contrairement aux planètes, qui sont vues comme des disques, les astéroïdes ressemblaient davantage à des étoiles lointaines et étaient vus comme des points lumineux. Bien que le terme existe depuis plus de deux siècles, sa définition exacte n’a été établie qu’aujourd’hui. Auparavant, le terme «planète mineure» était également utilisé comme synonyme d'»astéroïde», mais en 2006, la catégorie «planète mineure» a été définie plus clairement et comprend désormais les astéroïdes et les planètes naines.
Le principal paramètre qui distingue un astéroïde des autres corps est la taille du corps. Ainsi, les astéroïdes comprennent les corps dont le diamètre est supérieur à 30 mètres (les corps plus petits sont des météoroïdes).
Composition des astéroïdes
Représentation artistique d’un disque protoplanétaire
Les scientifiques pensent que les astéroïdes sont issus de ce que l’on appelle les planétésimaux, des corps célestes qui entouraient auparavant la protoétoile et qui se sont formés par accrétion de la matière environnante (attraction gravitationnelle). C’est ce qui s’est passé jusqu’à l’intervention de l’énorme Jupiter, dont l’influence gravitationnelle a éjecté 99 % des planétésimaux du disque protoplanétaire.
Les corps entourant les planétésimaux étaient principalement composés de particules de poussière provenant du disque protoplanétaire, comprenant un grand nombre de combinaisons chimiques possibles. La modélisation de ces conditions a montré que les astéroïdes d’un diamètre supérieur à 120 kilomètres ont été formés de cette manière à cette époque précoce. Les corps plus petits ont été formés à la suite de collisions entre des astéroïdes plus gros pendant ou après la dispersion du disque protoplanétaire. Les plus gros astéroïdes, comme Pallada, Juno ou Vesta, sont devenus suffisamment grands pour former un noyau de métal lourd et une croûte rocheuse. Pour mieux comprendre la composition des astéroïdes, il convient d’examiner les différents types d’astéroïdes, qui sont également classés en fonction de leur composition.
Types d’astéroïdes
Les astéroïdes sont classés de la même manière que les étoiles : par classe spectrale, c’est-à-dire en fonction de l’intensité de la réflexion ou de l’absorption de la lumière.
- Classe A — albédo élevé et couleur rougeâtre. D’après les calculs, la composition de ces astéroïdes est représentée par de l’olivine à haute température et des mélanges de métaux, tels que le fer ou le nickel, avec de l’olivine.
- Les classes B, C, F sont des astéroïdes carbonés, qui représentent 75 % des astéroïdes connus. La composition chimique de ces corps est similaire à celle du disque protoplanétaire, à l’exception de l’hydrogène, de l’hélium et d’autres éléments volatils, qui sont absents des astéroïdes de cette classe. Il est à noter que l’absorption de lumière à des longueurs d’onde caractéristiques de l’eau est parfois observée (pour les classes B et C). Ceci indique la présence possible d’eau dans la composition de ces corps.
- Les classes D, P, T sont des corps à faible albédo dont le spectre est teinté de rouge. Les astéroïdes de cette classe sont constitués de silicates, y compris de carbone ou de diverses substances organiques, et de la glace peut être présente.
- Classe E — caractérisés par la présence de silicates tels que l’enstatite, qui résiste à la fonte.
- Classe G — représente les astéroïdes à faible albédo, réfléchissant un rayonnement presque incolore. Semblable à la classe C. On pense que ces corps sont composés de silicates hydratés à basse température (avec des molécules d’eau) comme l’argile et le mica, avec des éléments de composés organiques ou de carbone.
- Les classes Q et R — tout comme la classe A, impliquent la présence de métaux et d’olivine ou de pyroxène (en termes simples : silicium et oxygène).
- Classes S, V et G — astéroïdes modérément brillants, principalement composés de silicates, de fer (chondrites) et de roche, de pyroxène (classe V).
Malgré cette classification étendue, la classification plus ancienne et plus générale ne comprend que trois types d’astéroïdes :
- La classe C — qui comprend 75 % des astéroïdes connus de l’humanité, a une composition carbonée.
- Classe S — 17% des astéroïdes découverts, composition silicatée.
- Classe M — la plupart des astéroïdes restants, de composition métallique.
Différence entre les comètes et les astéroïdes
Différence entre les comètes et les astéroïdes
Après avoir compris un peu ces termes, il est possible de mettre en évidence les principales différences entre les comètes et les astéroïdes.
Observation. D’après l’origine des deux termes, la différence entre ces corps peut être notée comme leur apparence lorsqu’ils sont observés : une comète apparaît comme un point avec une très longue queue lumineuse et peut être observée à l’œil nu, tandis qu’un astéroïde est un point presque indiscernable dans le ciel.
Origine. Bien que la plupart des astéroïdes et des comètes soient nés dans le système solaire à l’époque de sa formation, cela s’est produit de manière différente : alors que les astéroïdes ont attiré toutes sortes de matières environnantes par accrétion, les petits noyaux des comètes ont été pénétrés par des gaz dans la région de formation des géantes gazeuses. La différence de formation entre les comètes et les astéroïdes a également entraîné des différences dans leur composition.
Composition. Les noyaux rocheux des comètes sont recouverts d’une couche de gaz gelés, ce qui leur confère un aspect particulier. Les astéroïdes, en revanche, peuvent être composés d’une plus grande variété de matériaux et font même l’objet d’une classification étendue en termes de classe spectrale et de composition.
En ce qui concerne le danger pour la Terre, les comètes et les astéroïdes peuvent tous deux causer des dommages globaux à notre planète, qui doivent être évalués individuellement pour chacun de ces corps.
Date de publication: 12-26-2023
Mettre à jour la date: 12-26-2023