Des comètes glacées et sans vie peuvent entourer le système solaire dans l'obscurité jusqu'à ce que des avalanches les réveillent, en grattant leur surface pour révéler des jets glacés qui les illuminent pour que les habitants de la Terre puissent les voir. La chute de roches a peut-être même conduit à la découverte de la comète Hartley 2, qui a fait plusieurs fois le tour du soleil avant d’être repérée en 1986, selon une nouvelle étude.
"Le processus d'avalanche élimine les matériaux sus-jacents et fouille dans les glaces, ce qui permet d'activer la comète", explique Jordan Steckloff, chercheur à l'Université Purdue de l'Indiana. Des jets de gaz provenant de sous le sol récemment gratté transformeraient la comète en boule sombre de glace et de rocher en un objet actif à la queue brillante et familière.
Les comètes tournent et dégringolent lorsqu'elles se déplacent des confins du système solaire vers le soleil et inversement. Un spin plus rapide pourrait rendre la surface d'une comète plus instable, permettant ainsi aux débris rocheux de glisser sur sa couche externe en avalanche. Ces avalanches peuvent gratter la peau qui protège le matériel gelé en dessous. Lorsqu'elles sont révélées, les glaces passent du solide au gaz, créant des jets de glace et de poussière qui illuminent la comète.
Lorsque la mission EPOXI de la NASA s'est rendue à Hartley 2 en 2010, elle a repéré des matériaux jaillissant de la surface. Les jets provoquent une rotation de la comète, parfois plus rapide, parfois plus lente. Une rotation plus rapide peut déclencher des avalanches pouvant créer encore plus de jets. Au cours des trois mois où EPOXI a visité Hartley 2, la comète a accéléré suffisamment pour faire tomber deux heures de sa journée de 18 heures.
Steckloff et ses collègues étaient curieux de savoir comment l'évolution du spin pourrait affecter ce qui se passe à la surface de la comète. Ils ont découvert que si la comète tournait assez vite et qu’une journée ne durait que 11 heures, des avalanches se produiraient, projetant du matériel à la surface. L’équipe a découvert que Hartley 2 aurait eu une rotation de 11 heures entre 1984 et 1991, ce qui aurait pu déclencher la chute de pierres et révéler des jets de matériaux glacés et brillants. La découverte de la comète en 1986 se situe dans cette fenêtre, et la luminosité accrue aurait pu conduire à sa découverte, suggèrent les scientifiques dans le numéro du 1er juillet de la revue Icarus .
En raison de la faible gravité de la comète, les avalanches qui dureraient quelques secondes ou minutes sur Terre dureraient des heures sur Hartley 2. "Même dans des conditions idéales, l’avalanche ne pourrait pas dépasser la vitesse d’environ 0, 3 km / h, soit à peu près la vitesse d’une tortue rapide., "Dit Steckloff.
Même en se déplaçant si lentement, les avalanches seraient dangereuses, mais pas de la manière attendue, fait remarquer Steckoff. "Un choc avec l'avalanche ne blesserait pas le skieur sur une comète, a-t-il déclaré. Cependant, l'avalanche pourrait très bien faire tomber ce skieur de la comète." Les débris pourraient glisser de l'extrémité de la comète puis pleuvoir à la surface.
Michael A'Hearn, astronome à l'université du Maryland, College Park, et investigateur principal de la mission EPOXI, a déclaré que la recherche "constitue une nouvelle approche importante pour comprendre l'activité de Hartley 2." La comète est "hyperactive". Il produira plus d'eau qu'il ne devrait en être possible si cette eau venait directement de la surface: du dioxyde de carbone entraîne les grains d'eau gelée dans le noyau de la comète, puis la glace passe de solide à gaz dans des jets qui se jettent dans l'espace. Les avalanches pourraient aider à cette transition, en grattant les couches superficielles de certaines parties de la comète pour révéler le noyau glacé situé en dessous.
Certaines des caractéristiques de surface de Hartley 2 peuvent être compatibles avec des avalanches, dit Steckloff. Les petits monticules peuvent être des matériaux qui ont glissé de la surface et retombés, alors que les débris sur un grand lobe pourraient être des matériaux déposés par des avalanches.
"La forme et l'emplacement de l'activité suggèrent fortement que cette avalanche s'est effectivement produite", a-t-il déclaré, bien qu'il souligne que le lien entre les caractéristiques et l'avalanche n'est pas certain. Il étudie actuellement comment une avalanche pourrait modeler la surface d'une comète.
Hartley 2 n'est cependant pas la seule comète à pouvoir accueillir des avalanches. A'Hearn signale des observations récentes de la comète 67P / Churyumov-Gerasmenko, cible de la mission Rosetta. Là, des débris rocheux gisent sous les falaises, suggérant des matériaux qui pourraient être tombés dans une avalanche. Certains des jets du 67P semblent également reliés à des falaises. Les avalanches pourraient jouer un rôle dans l'activation des jets sur les comètes, bien qu'elles ne dominent pas nécessairement.
"Les avalanches pourraient très bien être un processus général que nous nous attendons à trouver sur les comètes", explique Steckloff.
La comète 67P / CG héberge des débris sous ses falaises, ce qui pourrait être un signe d'avalanches à sa surface. (ESA / Rosetta / MPS pour OSIRIS Team MPS / UPD / LAM / IAA / SSO / INTA / UPM / DASP / IDA) A'Hearn convient que de nombreuses comètes peuvent héberger des avalanches, mais il prend un ton plus prudent quant à leur présence sur Hartley 2. "Le concept d'avalanches est probablement assez courant [dans la communauté scientifique]", dit-il. "La question de savoir si elle peut expliquer l'hyperactivité de Hartley 2 doit être vérifiée au moyen d'une modélisation plus détaillée."
Un spin plus rapide n'est pas le seul moyen de déclencher une avalanche sur une comète, note Marc Hofmann de l'Institut Max-Planck de recherche sur le système solaire en Allemagne, qui a étudié les avalanches de petits corps tels que les comètes et les astéroïdes. "L'augmentation du taux de rotation est un mécanisme déclencheur viable", a-t-il déclaré. "Il s'agit toutefois d'un processus plutôt exotique qui nécessite d'importants changements dans la vitesse de rotation. Ce n'est donc pas un mécanisme déclencheur que vous trouverez sur chaque comète." Le passage d'objets, la chute de poussière, les impacts et même les jets pourraient tous déclencher des avalanches, dit-il.
Si des avalanches se produisent fréquemment sur les comètes, les futures missions de retour d'échantillons pourraient en tirer parti. Au lieu de creuser pour atteindre le noyau d'une comète, un engin spatial pourrait être en mesure de récupérer du matériel récemment découvert par une avalanche. "Si l'on souhaite renvoyer un échantillon vierge de comète sur la Terre, il peut être judicieux de choisir de renvoyer un échantillon d'une région située sur une comète ayant récemment subi une avalanche", explique Steckloff.
