Les comètes qui mettent plus de 200 ans à faire une révolution autour du soleil sont notoirement difficiles à étudier. Parce qu'ils passent la plupart de leur temps loin de notre zone du système solaire, de nombreuses "comètes à longue période" ne s'approcheront jamais du soleil de la vie d'une personne. En réalité, ceux qui voyagent vers l'intérieur depuis le nuage d'Oort - un groupe de corps glacés commençant à environ 300 milliards de kilomètres du soleil - peuvent avoir des périodes de milliers, voire de millions d'années.

Le vaisseau spatial Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) de la NASA a fourni de nouvelles informations sur ces vagabonds lointains. Une équipe d'astronomes dirigée par James Bauer, professeur-chercheur en astronomie à l'Université du Maryland, ont découvert qu'il y a environ sept fois plus de comètes à longue période mesurant au moins 1 kilomètre de diamètre que prévu.

Les chercheurs ont également découvert que les comètes à longue période sont, en moyenne, presque deux fois plus grosses que les comètes de la « famille Jupiter », dont les orbites sont façonnées par la gravité de Jupiter et ont des périodes de moins de 20 ans. Les résultats ont été publiés le 14 juillet 2017, dans Le journal astronomique .

"Le nombre de comètes parle de la quantité de matière restante de la formation du système solaire, " a déclaré Bauer. "Nous savons maintenant qu'il y a plus de morceaux relativement gros de matériel ancien provenant du nuage d'Oort que nous ne le pensions."

Le nuage d'Oort est trop éloigné pour être vu par les télescopes actuels, mais on pense qu'il s'agit d'une distribution sphérique de petits corps glacés au bord le plus externe du système solaire. La densité de comètes en son sein est faible, les chances que des comètes y entrent en collision sont donc faibles. Les comètes à longue période observées par WISE ont probablement été expulsées du nuage d'Oort il y a des millions d'années. Les observations ont été réalisées en 2010 lors de la mission principale de l'engin spatial, avant qu'il ne soit renommé NEOWISE et réactivé pour cibler les objets géocroiseurs (NEO) en 2013.

"Notre étude est un regard rare sur des objets perturbés hors du nuage d'Oort, " a déclaré Amy Mainzer, co-auteur de l'étude basée au Jet Propulsion Laboratory de la NASA à Pasadena, Californie et chercheur principal de la mission NEOWISE. "Ce sont les exemples les plus parfaits de ce à quoi ressemblait le système solaire lorsqu'il s'est formé."

Les astronomes avaient déjà des estimations plus larges du nombre de comètes à longue période et de la famille Jupiter dans notre système solaire, mais n'avait aucun bon moyen de mesurer la taille des comètes à longue période. En effet, le nuage de gaz et de poussière qui entoure chaque comète, appelé coma, apparaît flou sur les images et obscurcit le noyau de la comète.

En utilisant les données WISE qui montrent la lueur infrarouge du coma, les scientifiques ont pu « soustraire » le coma de chaque comète et estimer la taille du noyau. Les données proviennent d'observations WISE de 164 corps cométaires, dont 95 comètes de la famille Jupiter et 56 comètes à longue période.

Les résultats renforcent l'idée que les comètes qui passent plus fréquemment près du soleil ont tendance à être plus petites que celles qui passent beaucoup plus de temps loin du soleil. C'est parce que les comètes de la famille Jupiter sont plus exposées à la chaleur, ce qui fait que des substances volatiles comme l'eau se subliment et éloignent également d'autres matériaux de la surface de la comète.

"Nos résultats signifient qu'il y a une différence évolutive entre la famille Jupiter et les comètes à longue période, " a déclaré Bauer.

L'existence de tellement plus de comètes à longue période que prévu suggère que plus d'entre elles ont probablement impacté les planètes, livrant des matériaux glacés des confins du système solaire.

Les chercheurs ont également trouvé des orbites groupées parmi les comètes à longue période qu'ils ont étudiées, suggérant qu'il aurait pu y avoir des corps plus grands qui se sont séparés pour former ces groupes.

Les résultats seront importants pour évaluer la probabilité que des comètes impactent les planètes de notre système solaire, y compris la Terre.

"Les comètes voyagent beaucoup plus vite que les astéroïdes, et certains d'entre eux sont très grands, " Mainzer a déclaré. "Des études comme celle-ci nous aideront à définir le type de danger que les comètes à longue période peuvent poser."

Le Jet Propulsion Laboratory de la NASA à Pasadena, Californie, géré et exploité WISE pour la Direction des missions scientifiques de la NASA à Washington, D.C. Le projet NEOWISE est financé par le Near-Earth Object Observation Program, fait maintenant partie du Bureau de coordination de la défense planétaire de la NASA. Le vaisseau spatial a été mis en mode hibernation en 2011 après avoir balayé deux fois tout le ciel, complétant ainsi ses principaux objectifs. En septembre 2013, WISE a été réactivé, rebaptisé NEOWISE et assigné une nouvelle mission pour aider les efforts de la NASA pour identifier les objets géocroiseurs potentiellement dangereux.