La poussière que la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko émet dans l'espace se compose d'environ la moitié de molécules organiques. La poussière appartient à la matière la plus vierge et la plus riche en carbone connue dans notre système solaire et n'a pratiquement pas changé depuis sa naissance. Ces résultats de l'équipe COSIMA sont publiés aujourd'hui dans la revue Avis mensuels de la Royal Astronomical Society . COSIMA est un instrument à bord du vaisseau spatial Rosetta, qui a étudié la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko d'août 2014 à septembre 2016. Dans leur étude actuelle, les chercheurs impliqués, y compris les scientifiques de l'Institut Max Planck pour la recherche sur le système solaire (MPS), analysent de manière aussi complète que jamais, quels éléments chimiques constituent la poussière cométaire.

Lorsqu'une comète voyageant le long de son orbite hautement elliptique s'approche du Soleil, il devient actif :les gaz gelés s'évaporent, entraînant de minuscules grains de poussière dans l'espace. La capture et l'examen de ces grains permettent de retracer les "matériaux de construction" de la comète elle-même. Jusque là, seules quelques missions spatiales ont réussi dans cette entreprise. Il s'agit notamment de la mission Rosetta de l'ESA. Contrairement à leurs prédécesseurs, pour leur étude actuelle, les chercheurs de Rosetta ont pu collecter et analyser des particules de poussière de différentes tailles sur une période d'environ deux ans. En comparaison, missions antérieures, comme le Flyby de Giotto de la comète 1P/Halley ou Stardust, qui a même renvoyé la poussière cométaire de la comète 81P/Wild 2 sur Terre, fourni seulement un instantané. Dans le cas de la sonde spatiale Stardust, qui a couru devant sa comète en 2004, la poussière avait beaucoup changé pendant la capture, de sorte qu'une analyse quantitative n'était possible que dans une mesure limitée.

Au cours de la mission Rosetta, COSIMA a collecté plus de 35000 grains de poussière. Le plus petit d'entre eux ne mesurait que 0,01 millimètre de diamètre, le plus grand environ un millimètre. L'instrument permet d'observer d'abord les grains de poussière individuels avec un microscope. Dans un deuxième temps, ces grains sont bombardés par un faisceau à haute énergie d'ions indium. Les ions secondaires ainsi émis peuvent ensuite être « pesés » et analysés dans le spectromètre de masse COSIMA. Pour l'étude en cours, les chercheurs se sont limités à 30 grains de poussière avec des propriétés qui ont assuré une analyse significative. Leur sélection comprend des grains de poussière de toutes les phases de la mission Rosetta et de toutes tailles.

« Nos analyses montrent que la composition de tous ces grains est très similaire, " Le chercheur MPS Dr. Martin Hilchenbach, Chercheur principal de l'équipe COSIMA, décrit les résultats. Les scientifiques concluent que la poussière de la comète se compose des mêmes "ingrédients" que le noyau de la comète et peut donc être examinée à sa place.

Comme le montre l'étude, les molécules organiques font partie de ces ingrédients en tête de liste. Ceux-ci représentent environ 45 pour cent du poids du matériau cométaire solide. "La comète de Rosetta fait donc partie des corps les plus riches en carbone que l'on connaisse dans le système solaire, " explique le Dr Oliver Stenzel, scientifique de MPS et membre de l'équipe COSIMA. L'autre partie du poids total, environ 55 pour cent, est apporté par des substances minérales, principalement des silicates. Il est frappant de constater qu'il s'agit presque exclusivement de minéraux non hydratés, c'est-à-dire de composés aqueux manquants.

"Bien sûr, La comète de Rosetta contient de l'eau comme toute autre comète, trop, " dit Hilchenbach. " Mais parce que les comètes ont passé la plupart de leur temps au bord glacial du système solaire, il a presque toujours été gelé et n'a pas pu réagir avec les minéraux. » Les chercheurs considèrent donc le manque de minéraux hydratés dans la poussière de la comète comme une indication que le 67P contient un matériau très vierge.

Cette conclusion est étayée par le rapport de certains éléments tels que le carbone au silicium. Avec plus de 5, cette valeur est très proche de la valeur du Soleil, qui est censé refléter le rapport trouvé dans le système solaire primitif.

Les découvertes actuelles touchent également à nos idées sur la façon dont la vie sur Terre est apparue. Dans une publication précédente, l'équipe COSIMA a pu montrer que le carbone trouvé dans la comète de Rosetta est principalement sous forme de gros, macromolécules organiques. Avec l'étude en cours, il devient clair que ces composés constituent une grande partie du matériel cométaire. Ainsi, si les comètes ont effectivement fourni de la matière organique à la Terre primitive, comme le supposent de nombreux chercheurs, il aurait probablement été principalement sous la forme de telles macromolécules.