Cette séquence d'images radar de la comète 46P/Wirtanen du 15 décembre montre une rotation apparente du noyau dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. L'axe vertical est la distance dans la ligne de visée (15 m/pixel) et l'axe horizontal est la vitesse Doppler à partir de la rotation de la comète. Le noyau tourne une fois toutes les 8,9 heures, déterminé à partir d'images optiques. Ce film couvre 1,4 heure de rotation de la comète. En combinant des images prises sur plusieurs jours, les scientifiques peuvent construire un modèle de forme du noyau de la comète. Crédit :Université de l'Arizona
À peine visible à l'œil nu, La comète 46P/Wirtanen garde certains secrets si proches que seul le radar peut les découvrir.
Alors que la comète se rapprochait de la Terre le 16 décembre, il a été étudié par une équipe de scientifiques dirigée par Ellen Howell du Laboratoire lunaire et planétaire de l'UA. L'équipe a utilisé le radar planétaire de l'observatoire d'Arecibo, qui est soutenu par le programme Near-Earth Object Observations de la NASA.
L'étude de la comète au radar donne un aperçu de son noyau, la partie solide de la comète généralement cachée à l'intérieur d'un nuage de gaz et de poussière qui constitue la coma et la queue. Les images radar permettent également une détermination précise de l'orbite de la comète, permettant aux scientifiques de mieux prédire comment les émissions de gaz et de poussières peuvent modifier l'orbite.
Observatoire d'Arecibo, une installation de la National Science Foundation exploitée par l'Université de Floride centrale, est la seule installation radar ayant la sensibilité nécessaire pour acquérir des images du noyau de la comète 46P/Wirtanen lors de son survol. Les observations radar d'Arecibo de la comète 46P/Wirtanen ont commencé le 10 décembre et se sont poursuivies jusqu'au 18 décembre.
Les images radar du noyau ont révélé une forme allongée, corps quelque peu grumeleux qui est beaucoup plus rugueux que d'autres qui ont été étudiés.
Les nouvelles observations radar ont fourni les premières mesures définitives du diamètre de la comète 46P/Wirtanen, qui est d'environ 0,9 miles (1,4 km). Les estimations précédentes de la taille du diamètre étaient dérivées de la luminosité de la comète, mais le radar fournit une mesure plus directe.
L'équipe de Howell, qui comprenait des scientifiques de l'Université de Floride centrale et du Lunar and Planetary Institute, a également pu observer le coma à gros grains de la comète, qui n'est détectable qu'au radar. Ils ont découvert qu'il contient une population importante de particules, définis comme ceux d'un peu moins d'un pouce (2 cm) et plus. Cette jupe coma, vu dans certaines mais pas toutes les comètes observées au radar, est très étendu et asymétrique dans cette comète active.
La comète P46/Wirtanen (à gauche) est vue ici en train de traverser une sombre, ciel nocturne sans lune le 17 décembre avec les Pléiades en arrière-plan. Crédit :Vincent Cheng, Guangdong, Chine
"Les observations radar nous donnent des images du noyau de la comète que nous ne pouvons obtenir autrement. Cette comète a une surface d'apparence vraiment rugueuse, ce qui pourrait être lié à la grande population de céréales dans son coma, " dit Howell, chercheur principal au Laboratoire Lunaire et Planétaire. "Chaque comète que nous étudions est unique. Les images radar sont des pièces importantes du puzzle."
L'équipe de Howell a également pu trouver des différences surprenantes entre celle-ci et d'autres comètes de la même famille.
La comète 46P/Wirtanen fait partie d'un groupe de comètes appelées comètes de la famille Jupiter, car leurs orbites sont contrôlées par la gravité de Jupiter. Deux autres comètes de la famille Jupiter, 45P/Honda-Mrkos-Pajdusakova et 41P/Tuttle-Giacobini-Kresak, ont également été récemment étudiées par radar en 2017.
Bien que les trois comètes aient des orbites et des niveaux d'activité similaires, les observations radar montrent qu'elles sont en fait assez différentes, surtout en ce qui concerne les gros grains dans le coma. La comète 46P/Wirtanen a une grande population de gros grains, 45P/Honda-Mrkos-Pajdusakova a une plus petite population de ces grains, mais 41P/Tuttle-Giacobini-Kresak n'en avait pas.
La comète 46P/Wirtanen a fait son approche la plus proche de la Terre à environ 7,2 millions de miles (11,6 millions de km), ou 30 distances Terre-Lune, à une vitesse de plus de 22 000 miles par heure (10 km/sec) par rapport à la Terre. L'équipe de Howell a collaboré avec un plus grand groupe de recherche UA, dirigé par le professeur du Laboratoire lunaire et planétaire Walter Harris, observer la comète à de nombreuses longueurs d'onde différentes pendant le passage pour caractériser le gaz et la poussière émanant du noyau qui forme la coma.
Les comètes sont des vestiges du processus de formation des planètes, et font partie d'un groupe d'objets faits d'eau, de la glace et des matériaux rocheux qui se sont formés au-delà de Neptune. L'étude de ces objets nous donne une idée de la façon dont notre système solaire s'est formé et a évolué au fil du temps.
Cette comète n'est que la huitième imagée au radar au cours des 30 dernières années, car les comètes s'approchent rarement suffisamment de la Terre pour obtenir des images détaillées. En réalité, bien que 46P/Wirtanen ait une période orbitale d'environ 5,44 ans, il passe rarement aussi près de la Terre. La prochaine approche rapprochée de la comète 46P/Wirtanen aura lieu en 2029, mais au cours de cette approche, la comète sera 10 fois plus éloignée de la Terre qu'elle ne l'est actuellement.
Ce survol était l'occasion la plus connue d'imager une comète avec un radar pendant les 30 prochaines années.
