La décoloration des comètes à longue période commence au-delà de Saturne, selon une étude

La probabilité de découverte de comètes à longue période passant près du Soleil est la plus élevée lors de leur premier passage, puis diminue, ou s’estompe, lors des passages de retour ultérieurs. L’évanouissement des comètes est largement attribué à la dévolatilisation et à la fragmentation par traitement thermique à moins de 2 à 3 UA (unité astronomique) du Soleil (1 UA étant la distance Terre-Soleil). De nouvelles simulations numériques par le Dr. Nathan Kaib, astronome au Département de physique et d’astronomie de l’Université de l’Oklahoma, montre que les campagnes d’observation des comètes manquent un grand nombre de comètes à longue période faisant des passages de retour à travers la région de Saturne (près de 10 UA) parce que ces comètes s’estompent au cours des années précédentes. , des passages encore plus éloignés extérieurs à Saturne et échappent ainsi à la détection.

Cette image, prise avec le télescope optique nordique de 2,5 m, montre la comète à longue période C/2014 B1 (Scwartz). L’orbite de cette comète se trouve à l’extérieur de celle de Saturne, mais elle a montré une activité cométaire lors de son passage le plus récent à travers la région des planètes géantes du système solaire. Crédit photo : David Jewitt.

“Les comètes à longue période, celles qui mettent au moins des centaines d’années pour faire le tour du Soleil une fois, passent la majeure partie de leur vie des milliers de fois plus loin du Soleil que la Terre”, a déclaré le Dr. dit Kaïb.

“Cependant, ils développent parfois des orbites très elliptiques et, à leur tour, font des incursions régulières vers le Soleil et ses planètes voisines.”

“Alors que ces comètes s’approchent du Soleil, sa chaleur intense transforme leurs surfaces glacées en gaz.”

« Cette activité cométaire est ce qui donne aux comètes leur apparence frappante dans le ciel et les rend relativement faciles à trouver pour les astronomes »,

“Alors que le réchauffement extrême du Soleil épuise régulièrement leur approvisionnement en glace de surface, l’activité des comètes passant près de la Terre diminue ou s’estompe avec le temps.”

Dans la nouvelle étude, le Dr. Kaib a découvert que ce phénomène d’évanouissement se produit également parmi les comètes traversant le système solaire externe près ou au-delà de l’orbite de Saturne.

Ce qui rend ses découvertes surprenantes, c’est que ces comètes subissent un réchauffement beaucoup plus faible du Soleil par rapport à celles plus proches de la Terre.

En fait, contrairement aux comètes plus proches, le réchauffement du Soleil est si faible que la glace à base d’eau ne peut pas s’évaporer sur ces comètes.

En exécutant des simulations informatiques de comètes voyageant près des planètes géantes du système solaire externe, le Dr. Kaib a montré que la gravité des planètes géantes rétrécit rapidement les orbites des comètes éloignées afin qu’elles fassent de plus petites excursions loin du Soleil entre les passages à travers le système solaire externe.

“Nous devrions donc nous attendre à ce que le système solaire externe ait beaucoup plus de comètes sur ces orbites rétrécies par rapport à celles sur des orbites plus grandes”, a déclaré le Dr. dit Kaïb.

« Au lieu de cela, les astronomes voient le contraire ; les comètes lointaines avec des orbites réduites sont presque entièrement absentes des observations des astronomes, et les comètes avec des orbites plus grandes dominent notre recensement du système solaire externe. »

“La décoloration rapide des comètes qui se produit lors de ce rétrécissement d’orbite explique ce paradoxe, car il rendra effectivement les comètes plus anciennes invisibles aux recherches des astronomes.”

Étant donné que les comètes lointaines sont difficiles à étudier en raison de leur éloignement, la compréhension des astronomes des comètes est principalement basée sur l’étude de celles qui se trouvent sur des orbites proches de la Terre.

La nouvelle découverte suggère que les passages à travers le système solaire externe peuvent modifier les propriétés physiques de nombreuses comètes proches de la Terre avant qu’elles ne soient découvertes.

“L’évanouissement parmi les comètes lointaines a été découvert en combinant les résultats de simulations informatiques de la production de comètes avec le catalogue actuel des comètes lointaines connues”, a déclaré le Dr. dit Kaïb.

“Ces comètes lointaines sont faibles et extrêmement difficiles à détecter, et les campagnes d’observation des comètes se sont donné beaucoup de mal pour construire ce catalogue au cours des 20 dernières années.”

“Sans cela, ce travail actuel n’aurait pas été possible.”

L’étude a été publiée dans la revue Avancées scientifiques.

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Nathan A. Kaib. 2022. La décoloration des comètes commence au-delà de Saturne. Avancées scientifiques 8 (13); doi : 10.1126 / sciadv.abm9130

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