Jusque là les scientifiques ont pensé que les comètes provenaient de notre système solaire, composées des restes de roches et de gaz jetés lors de la formation des planètes. Mais cette hypothèse a été remise en question dernièrement avec l’arrivée de deux objets interstellaires : une comète tape-à-l’œil baptisée Borisov et un rocher nommé Oumuamua.
On sait désormais que notre système comporte des comètes venues d’ailleurs. Mais combien sont-elles au juste ?
L’origine de la plupart des comètes présentes dans le système solaire
Pour en savoir plus sur l’origine, et le nombre, des comètes qui se baladent dans notre système, le magazine Science a interrogé Tom Hands, astrophysicien à l’Institut des sciences informatiques de l’Université de Zurich et son compère Walter Dehnen de l’Université Ludwig Maximilian de Munich. Tous deux sont co-auteurs d’une nouvelle étude sur les comètes publiée le mois dernier dans le Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Comme l’explique Hands, l’hypothèse admise aujourd’hui est que les comètes proviennent d’une région de l’espace appelée le nuage de Oort. Il s’agit d’un gros nuage d’objets presque sphérique situé au bord même de notre système solaire. Les scientifiques pensent que le nuage de Oort s’est formé il y a très longtemps, lorsque les planètes géantes ont dispersé à la périphérie du système solaire un tas de matériaux semblables à des comètes avec beaucoup de glace. Cet amas de matériaux peut être dispersé dans le système solaire par les étoiles qui passent par là. C’est ainsi que nous pouvons les observer aujourd’hui.
A la question de savoir ce que nous apportent ces visiteurs glacés en termes de connaissances, Hands répond qu’ils nous offrent la chance d’observer un échantillon de l’environnement de formation d’une planète autour d’une autre étoile. Grâce aux comètes on peut comparer le matériau qui se trouve dans le système solaire avec le matériau venu d’autres étoiles. Ce qui nous permet d’en savoir plus sur la formation des planètes dans d’autres systèmes solaires.
L’interaction des comètes avec Jupiter
Dans leur étude, Hands et Dehnen ont réalisé une simulation avec des millions d’objets interstellaires pour voir comment ils pourraient être capturés par la gravité de Jupiter. En effet lorsqu’un objet interstellaire s’approche de notre système solaire, il arrive à une vitesse beaucoup plus élevée que celle des comètes et des astéroïdes que nous observons tous les jours. Une fois que l’objet atteint sa position la plus proche possible du soleil, il recommence simplement à s’éloigner et ne revient jamais. C’est le même principe que les sondes Voyager, explique Hands.
Pour que ces objets interstellaires restent dans notre système, ils doivent perdre une partie de leur grande vitesse, ce qu’ils peuvent faire en interagissant étroitement avec une planète géante – dans notre cas, Jupiter. En fait, la planète géante fait perdre une partie de l’énergie cinétique des objets interstellaires, et dans une petite minorité de cas, ils perdent suffisamment d’énergie cinétique pour être retenus dans notre système.
Combien de comètes extrasolaires compte notre système ?
En utilisant des modèles mathématiques, Hands et Dehnen ont estimé le nombre de comètes à longue période (celles qui mettent 200 ans ou plus pour faire le tour du Soleil) qui pourraient être des visiteurs interstellaires. D’après leurs estimations, il devrait y avoir 100 000 petites roches de style Oumuamua et 100 comètes de style Borisov dans le système solaire. En prenant en compte la durée de survie de ces objets dans le système solaire (moins de 10 millions d’années), ils arrivent à 20 000 Oumuamuas et 20 Borisov.
Les chercheurs pensent que la majorité de ces objets venus d’ailleurs ont des orbites très excentriques avec des périodes de quelques centaines de milliers d’années, ce qui signifie qu’ils passent la grande majorité de leur temps loin, bien au-delà de l’orbite de Pluton. Toutefois, ils estiment que 0,33% d’entre eux pourraient être à moins de 6 unités astronomiques (environ 900 millions de kilomètres), un rayon dans lequel les comètes “s’allument” à un moment donné. Les chances d’en voir un sont donc relativement faibles, mais ce n’est nullement impossible, conclut Hands.