Les astronomes ont trouvé une comète itinérante faisant une halte avant de poursuivre éventuellement son voyage. L'objet capricieux a fait un arrêt temporaire près du géant Jupiter. Le visiteur glacial a beaucoup de compagnie. Il s'est installé près de la famille d'astéroïdes capturés appelés chevaux de Troie qui co-orbitent autour du Soleil aux côtés de Jupiter. C'est la première fois qu'un objet semblable à une comète est repéré près de la population d'astéroïdes troyens. Les observations du télescope spatial Hubble révèlent que le vagabond montre des signes de transition d'un corps glacial ressemblant à un astéroïde à une comète active, la pousse d'une longue queue, dégazage des jets de matière, et s'enveloppant dans un coma de poussière et de gaz. Crédits :NASA, ESA, et B. Bolin (Caltech)
Après avoir parcouru plusieurs milliards de kilomètres vers le Soleil, un jeune objet capricieux ressemblant à une comète en orbite parmi les planètes géantes a trouvé une place de stationnement temporaire le long du chemin. L'objet s'est installé près d'une famille d'anciens astéroïdes capturés, appelés chevaux de Troie, qui gravitent autour du Soleil aux côtés de Jupiter. C'est la première fois qu'un objet semblable à une comète est repéré près de la population troyenne.
Le visiteur inattendu appartient à une classe de corps glacés trouvés dans l'espace entre Jupiter et Neptune. Appelé " Centaures, " ils deviennent actifs pour la première fois lorsqu'ils sont chauffés à l'approche du Soleil, et transition dynamique pour devenir plus semblable à une comète.
Des instantanés en lumière visible du télescope spatial Hubble de la NASA révèlent que l'objet vagabond montre des signes d'activité cométaire, comme une queue, dégazage sous forme de jets, et un coma enveloppant de poussière et de gaz. Des observations antérieures du télescope spatial Spitzer de la NASA ont donné des indices sur la composition de l'objet semblable à une comète et sur les gaz à l'origine de son activité.
"Seul Hubble pouvait détecter des caractéristiques actives de type comète aussi loin avec un niveau de détail aussi élevé, et les images montrent clairement ces caractéristiques, comme environ 400, Une queue large de 1 000 milles de long et des caractéristiques haute résolution près du noyau en raison d'un coma et de jets, " a déclaré le chercheur principal de Hubble, Bryce Bolin de Caltech à Pasadena, Californie.
Décrivant la capture du Centaure comme un événement rare, Bolin a ajouté, "Le visiteur devait être entré dans l'orbite de Jupiter à la bonne trajectoire pour avoir ce genre de configuration qui lui donne l'impression de partager son orbite avec la planète. Nous étudions comment il a été capturé par Jupiter et atterri parmi les Des chevaux de Troie. Mais nous pensons que cela pourrait être lié au fait qu'il a eu une rencontre assez rapprochée avec Jupiter. "
Le papier de l'équipe paraît dans le 11 février numéro 2021 de Le journal astronomique .
Les simulations informatiques de l'équipe de recherche montrent que l'objet glacé, dénommé P/2019 LD2 (LD2), probablement passé près de Jupiter il y a environ deux ans. La planète a ensuite attiré gravitationnellement le visiteur capricieux vers l'emplacement co-orbital du groupe d'astéroïdes de Troie, menant Jupiter d'environ 437 millions de milles.
Brigade de seau
L'objet nomade a été découvert début juin 2019 par les télescopes ATLAS (Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System) de l'Université d'Hawaï situés sur les volcans éteints, un sur le Mauna Kea et un sur Haleakala. L'astronome amateur japonais Seiichi Yoshida a averti l'équipe Hubble d'une éventuelle activité cométaire. Les astronomes ont ensuite scanné les données d'archives de la Zwicky Transient Facility, une enquête à large champ menée à l'observatoire de Palomar en Californie, et s'est rendu compte que l'objet était clairement actif dans les images d'avril 2019.
Ils ont suivi avec des observations de l'observatoire Apache Point au Nouveau-Mexique, qui a également fait allusion à l'activité. L'équipe a observé la comète à l'aide de Spitzer quelques jours seulement avant la retraite de l'observatoire en janvier 2020, et identifié du gaz et de la poussière autour du noyau de la comète. Ces observations ont convaincu l'équipe d'utiliser Hubble pour examiner de plus près. Aidé par la vision acérée de Hubble, les chercheurs ont identifié la queue, structure de la coma et la taille des particules de poussière et leur vitesse d'éjection. Ces images les ont aidés à confirmer que les caractéristiques sont dues à une activité de type comète relativement nouvelle.
Bien que l'emplacement de LD2 soit surprenant, Bolin se demande si cet arrêt au stand pourrait être un retrait courant pour certaines comètes liées au soleil. "Cela pourrait faire partie du chemin de notre système solaire à travers les chevaux de Troie de Jupiter jusqu'au système solaire intérieur, " il a dit.
L'invité inattendu ne restera probablement pas très longtemps parmi les astéroïdes. Des simulations informatiques montrent qu'il aura une autre rencontre rapprochée avec Jupiter dans environ deux ans. La lourde planète lancera la comète du système, et il continuera son voyage vers le système solaire intérieur.
"Ce qui est cool, c'est que vous attrapez en fait Jupiter en train de lancer cet objet et de changer son comportement orbital et de l'amener dans le système interne, " a déclaré Carey Lisse, membre de l'équipe du Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory (APL) à Laurel, Maryland. "Jupiter contrôle ce qui se passe avec les comètes une fois qu'elles pénètrent dans le système interne en modifiant leurs orbites."
L'intrus glacial est probablement l'un des derniers membres de la soi-disant « brigade de seau » de comètes à être expulsé de sa maison glaciale dans la ceinture de Kuiper et dans la région de la planète géante par le biais d'interactions avec un autre objet de la ceinture de Kuiper. Situé au-delà de l'orbite de Neptune, la ceinture de Kuiper est un havre de glace, restes de débris de la construction de nos planètes il y a 4,6 milliards d'années, contenant des millions d'objets, et parfois ces objets ont des quasi-accidents ou des collisions qui modifient considérablement leurs orbites de la ceinture de Kuiper vers l'intérieur dans la région de la planète géante.
La brigade de seau de reliques glacées endure un trajet cahoteux pendant leur voyage vers le soleil. Ils rebondissent gravitationnellement d'une planète extérieure à l'autre dans un jeu de flipper céleste avant d'atteindre le système solaire intérieur, se réchauffer à mesure qu'ils se rapprochent du Soleil. Les chercheurs disent que les objets passent autant ou même plus de temps autour des planètes géantes, tirant gravitationnellement sur eux - environ 5 millions d'années - qu'ils ne pénètrent dans le système intérieur où nous vivons.
"Système intérieur, les comètes à "courte période" se brisent environ une fois par siècle, " expliqua Lisse. " Alors, afin de maintenir le nombre de comètes locales que nous voyons aujourd'hui, nous pensons que la brigade de seau doit livrer une nouvelle comète à courte période environ une fois tous les 100 ans."
Une floraison précoce
Voir une activité de dégazage sur une comète à 465 millions de kilomètres du Soleil (où l'intensité de la lumière du soleil est 1/25e plus forte que sur Terre) a surpris les chercheurs. "Nous avons été intrigués de voir que la comète venait de commencer à s'activer pour la première fois si loin du Soleil à des distances où la glace d'eau commence à peine à se sublimer, " dit Bolin.
L'eau reste gelée sur une comète jusqu'à ce qu'elle atteigne environ 200 millions de miles du Soleil, où la chaleur du soleil convertit la glace d'eau en gaz qui s'échappe du noyau sous forme de jets. L'activité signale donc que la queue n'est peut-être pas faite d'eau. En réalité, les observations de Spitzer ont indiqué la présence de monoxyde de carbone et de dioxyde de carbone gazeux, ce qui pourrait être à l'origine de la création de la queue et des jets observés sur la comète en orbite autour de Jupiter. Ces volatiles n'ont pas besoin de beaucoup de soleil pour chauffer leur forme congelée et les convertir en gaz.
Une fois que la comète est expulsée de l'orbite de Jupiter et continue son voyage, il peut rencontrer à nouveau la planète géante. "Les comètes à courte période comme LD2 rencontrent leur destin en étant projetées dans le Soleil et en se désintégrant totalement, frapper une planète, ou encore s'aventurer trop près de Jupiter et se faire éjecter du système solaire, qui est le sort habituel, " a déclaré Lisse. " Les simulations montrent que dans environ 500, 000 ans, il y a 90% de probabilité que cet objet soit éjecté du système solaire et devienne une comète interstellaire."
