Un exemple de bloc s'étant déplacé à la surface de la surface de la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko, capturé dans les images OSIRIS de Rosetta. L'image a été prise avec la caméra à angle étroit et montre le rocher dans le tiers inférieur de l'image. Crédit :ESA/Rosetta/MPS pour l'équipe OSIRIS MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA (CC BY-SA 4.0);
Les scientifiques analysant le trésor d'images prises par la mission Rosetta de l'ESA ont mis en évidence plus de preuves de curieux rochers rebondissants et d'effondrements spectaculaires de falaises.
Rosetta a opéré sur la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko entre août 2014 et septembre 2016, collecter des données sur la poussière de la comète, environnement gaz et plasma, ses caractéristiques de surface et sa structure intérieure.
Dans le cadre de l'analyse de quelque 76 000 images haute résolution capturées avec sa caméra OSIRIS, les scientifiques ont recherché des changements de surface. En particulier, ils s'intéressent à comparer la période d'approche la plus proche de la comète du Soleil - connue sous le nom de périhélie - avec celle après cette phase la plus active, pour mieux comprendre les processus qui conduisent l'évolution de la surface.
Des débris lâches sont vus partout sur la comète, mais parfois des rochers ont été surpris en train d'être éjectés dans l'espace, ou rouler sur la surface. Un nouvel exemple de rocher rebondissant a été récemment identifié dans la région du cou lisse qui relie les deux lobes de la comète, une zone qui a subi de nombreux changements de surface notables à grande échelle au cours de la mission. Là, un rocher d'environ 10 m de large est apparemment tombé de la falaise voisine, et a rebondi plusieurs fois sur la surface sans se casser, laissant des "empreintes" dans le matériau de surface faiblement consolidé.
Un exemple de bloc s'étant déplacé à la surface de la surface de la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko, capturé dans les images OSIRIS de Rosetta. La première image (à gauche) fournit une vue de référence de la comète, ainsi qu'un gros plan de la région à l'étude. Les plus petits encarts sur la droite montrent des images avant et après de la région contenant le rocher rebondissant, capturé le 17 mars 2015 et le 19 juin 2016, respectivement. Des empreintes du rocher ont été laissées dans le régolithe mou recouvrant la surface de la comète alors qu'elle rebondissait pour s'arrêter. On pense qu'il est tombé de la falaise voisine, qui mesure environ 50 m de haut. Le graphique en bas illustre le chemin du rocher lorsqu'il rebondit sur la surface, avec des mesures préliminaires des « cratères » calculées. Crédit :ESA/Rosetta/MPS pour l'équipe OSIRIS MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA (CC BY-SA 4.0); Analyse :J-B. Vincent et al (2019)
"Nous pensons qu'il est tombé de la falaise voisine de 50 m de haut, et est le plus gros fragment de ce glissement de terrain, avec une masse d'environ 230 tonnes, " a déclaré Jean-Baptiste Vincent du DLR Institute for Planetary Research, qui a présenté les résultats lors de la conférence EPSC-DPS à Genève aujourd'hui.
"Tant de choses se sont passées sur cette comète entre mai et décembre 2015, quand elle était la plus active, mais malheureusement, à cause de cette activité, nous avons dû garder Rosetta à une distance de sécurité. En tant que tel, nous n'avons pas une vue assez proche pour voir les surfaces illuminées avec une résolution suffisante pour localiser exactement l'emplacement "avant" du rocher."
L'étude des mouvements de rochers comme ceux-ci dans différentes parties de la comète permet de déterminer les propriétés mécaniques à la fois du matériau qui tombe, et le terrain de surface sur lequel il atterrit. Le matériau de la comète est en général très faible par rapport à la glace et aux roches que nous connaissons sur Terre :les blocs de la comète 67P/C-G sont environ cent fois plus fragiles que la neige fraîchement tassée.
Un autre type de changement a également été observé à plusieurs endroits autour de la comète :l'effondrement des parois des falaises le long des lignes de faiblesse, comme la capture dramatique de la chute d'un segment de 70 m de large de la falaise d'Assouan observée en juillet 2015. Mais Ramy El-Maarry et Graham Driver de Birkbeck, Université de Londres, peut avoir trouvé un événement d'effondrement encore plus important, lié à une explosion lumineuse observée le 12 septembre 2015 le long de la ligne de partage entre l'hémisphère nord et sud.
Avant et après l'effondrement d'une falaise sur la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko. Dans les panneaux supérieurs, les flèches jaunes montrent l'emplacement d'une escarpe à la limite entre l'hémisphère nord éclairé et l'hémisphère sud sombre du petit lobe à certains moments avant et après l'explosion (septembre 2014 et juin 2016, respectivement). Les panneaux inférieurs montrent des gros plans des panneaux supérieurs; la flèche bleue pointe vers l'escarpement qui semble s'être effondré dans l'image après l'explosion. Deux rochers (1 et 2) sont marqués pour l'orientation. Crédit :ESA/Rosetta/MPS pour l'équipe OSIRIS MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA (CC BY-SA 4.0)
"Cela semble être l'un des plus grands effondrements de falaises que nous ayons vus sur la comète du vivant de Rosetta, d'une superficie d'environ 2000 mètres carrés s'effondrant, " dit Ramy, s'exprimant également à EPSC-DPS aujourd'hui.
Lors du passage au périhélie, l'hémisphère sud de la comète a été soumis à un apport solaire élevé, entraînant des niveaux d'activité accrus et une érosion plus intense qu'ailleurs sur la comète.
"L'inspection des images avant et après nous permet de constater que l'escarpement était intact jusqu'au moins jusqu'en mai 2015, car lorsque nous avons encore des images à résolution suffisamment élevée dans cette région pour la voir, " dit Graham, un étudiant de premier cycle travaillant avec Ramy pour enquêter sur les vastes archives d'images de Rosetta.
"L'emplacement dans cette région particulièrement active augmente la probabilité que l'événement d'effondrement soit lié à l'explosion qui s'est produite en septembre 2015."
Explosion de comète le 12 septembre 2015. Crédit :ESA/Rosetta/MPS pour l'équipe OSIRIS MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA (CC BY-SA 4.0)
L'examen en détail des débris autour de la région effondrée suggère que d'autres événements d'érosion importants se sont produits ici dans le passé. Ramy et Graham ont découvert que les débris comprennent des blocs de taille variable allant jusqu'à des dizaines de mètres, sensiblement plus grande que la population de blocs après l'effondrement de la falaise d'Assouan, qui est principalement composé de blocs de quelques mètres de diamètre.
"Cette variabilité dans la distribution de la taille des débris tombés suggère soit des différences dans la résistance des matériaux stratifiés de la comète, et/ou divers mécanismes d'effondrement des falaises, " ajoute Ramy.
L'étude des changements cométaires comme ceux-ci donne non seulement un aperçu de la nature dynamique de ces petits corps sur de courtes échelles de temps, mais les effondrements de falaise à plus grande échelle offrent des vues uniques sur la structure interne de la comète, aider à reconstituer l'évolution de la comète sur des échelles de temps plus longues.
"Les ensembles de données de Rosetta continuent de nous surprendre, et c'est merveilleux que la prochaine génération d'étudiants fasse déjà des découvertes passionnantes, " ajoute Matt Taylor, Scientifique du projet Rosetta de l'ESA.
