Une nouvelle étude a révélé des similitudes et des relations entre certains types de produits chimiques trouvés sur 30 comètes différentes, qui varient considérablement dans leur composition globale les unes par rapport aux autres. La recherche s'inscrit dans le cadre d'investigations en cours sur ces corps primordiaux, qui contiennent des matériaux en grande partie inchangés depuis la naissance du système solaire il y a environ 4,6 milliards d'années.

En étudiant la composition des comas brumeux et des queues de ces comètes, les chercheurs ont découvert que certaines glaces chimiques sur les comètes apparaissaient régulièrement de concert avec d'autres produits chimiques de manière corrélée, tandis que certains autres produits chimiques sont apparus ou étaient absents indépendamment des autres. "Cela concerne la façon dont les produits chimiques sont stockés ensemble ou séquestrés dans le noyau, ou corps de la comète, " a déclaré l'auteur principal de l'article, Neil Dello Russo, un scientifique de l'espace au laboratoire de physique appliquée de l'Université Johns Hopkins à Laurel, Maryland.

Les quantités et les relations entre les produits chimiques observés dans les comètes peuvent aider les chercheurs à mieux comprendre la formation de notre système solaire. "Nous voulons étudier les abondances de ces produits chimiques parce que les comètes sont une fenêtre sur le passé lointain, et ils peuvent nous dire à quoi ressemblaient les caractéristiques chimiques et les conditions au début du système solaire, " a déclaré Dello Russo. L'équipe a étudié divers types de produits chimiques simples mais abondants, y compris les volatiles tels que l'eau, méthane, le monoxyde de carbone et l'ammoniac. Les observations de la Terre ne peuvent pas détecter directement ces produits chimiques sur le noyau des comètes, mais des gaz, les glaces et les grains libérés par la comète laissent une traînée chimique qui peut être observée dans les comas brumeux et les queues des comètes.

Les chercheurs ont étudié les données recueillies de 1997 à 2013, et comprenait à la fois des comètes à courte période (celles qui sont stockées autour de la ceinture de Kuiper au-delà des planètes géantes gazeuses) et des comètes à longue période (qui se sont formées parmi les géantes gazeuses avant d'être éjectées vers le nuage d'Oort beaucoup plus éloigné). L'étude a comparé la composition chimique des comètes mesurées après leur libération de ces réservoirs et a constaté que bien que chaque comète ait une signature chimique unique, les comètes à courte période sont en moyenne plus appauvries en certains produits chimiques que les comètes à longue période du nuage d'Oort.

Les résultats ont été publiés dans le numéro de novembre de Icare .

L'étude a utilisé des spectromètres infrarouges à haute résolution basés sur Terre, qui peut observer des différences de couleur infimes qui révèlent les empreintes digitales diagnostiques des produits chimiques présents dans les queues de comète. Données du spectromètre proche infrarouge (NIRSPEC) du télescope Keck 2 de l'observatoire W. M. Keck sur le Mauna Kea, Hawaii; le spectromètre cryogénique Echelle (CSHELL) à l'installation du télescope infrarouge de la NASA sur le Mauna Kea; la caméra infrarouge et le spectrographe du télescope Subaru, également sur le Mauna Kea; et le spectromètre CRyogenic haute résolution InfraRed Echelle Spectrograph (CRIRES) au télescope VLT à Cerro Paranal, Chili, ont été utilisées. Dello Russo a expliqué que cette recherche n'a été rendue possible que grâce aux récentes percées dans les spectromètres infrarouges :« Au cours des 20 dernières années, les avancées technologiques ont vraiment permis de détecter avec précision les produits chimiques volatils dans les comètes, et de le faire pour les comètes qui sont plus faibles et plus éloignées qu'auparavant. Cela nous a permis d'étudier un groupe de comètes suffisamment important pour noter et examiner des tendances significatives."

Dello Russo a déclaré que de telles études sont nécessaires pour élargir ce que les scientifiques savent sur la nature et l'histoire des comètes, comment les glaces cométaires sont liées, et comment ils sont stockés et libérés du noyau. « Les comètes sont très diverses, " a-t-il dit. " Quand la NASA ou l'ESA envoie une mission sur une comète, nous pouvons apprendre énormément de détails sur cette comète spécifique. Notre recherche place ces découvertes dans le contexte chimique plus large de la population globale des comètes. Nous pouvons aider à déterminer où une comète individuelle s'intègre dans la population de comètes."