la comète 46p/wirtanen a effectué son approche la plus proche de la terre le 16 décembre 2018. en raison de son calendrier de vacances et de sa lueur verte brillante, le visiteur glacé était surnommé la « comète de Noël ». 46p/wirtanen n'était qu'à 7,1 millions de milles de la terre, ou 30 fois la distance à la lune, qui est la plus proche que la comète ait jamais été de notre planète depuis des siècles. Crédit :NASA
La comète 46P/Wirtanen libérait une quantité inhabituelle d'alcool alors qu'elle effectuait son survol historique de la Terre il y a deux ans et demi. C'est l'une des conclusions de la dernière étude publiée par des détectives de comètes menée après avoir observé 46P/Wirtanen avec l'observatoire W. M. Keck sur Maunakea à Hawai'i.
"46P/Wirtanen a l'un des rapports alcool/aldéhyde les plus élevés mesurés dans toutes les comètes à ce jour, " a déclaré Neil Dello Russo, un scientifique cométaire au laboratoire de physique appliquée de l'Université Johns Hopkins et co-auteur de l'étude. « Cela nous renseigne sur la façon dont le carbone, oxygène, et les molécules d'hydrogène ont été distribuées dans le système solaire primitif où Wirtanen s'est formé."
Les données de l'observatoire Keck ont également révélé une caractéristique étrange. Normalement, alors que les comètes orbitent plus près du Soleil, les particules gelées dans leur noyau se réchauffent, puis faire bouillir, ou sublimer, passer directement de la glace solide au gaz, sauter la phase liquide. Ce processus, appelé dégazage, C'est ce qui produit le coma - un manteau géant de gaz et de poussière brillant autour du noyau de la comète. Alors que la comète se rapproche encore plus du Soleil, le rayonnement solaire éloigne une partie du coma de la comète, créer les queues.
Avec la comète 46P/Wirtanen cependant, l'équipe a fait une étrange découverte :un autre processus au-delà du rayonnement solaire réchauffe mystérieusement la comète.
"De façon intéressante, nous avons constaté que la température mesurée pour l'eau gazeuse dans la coma ne diminuait pas significativement avec la distance du noyau, ce qui implique un mécanisme de chauffage, " a déclaré la co-auteur Erika Gibb, professeur et président du Département de physique et d'astronomie de l'Université du Missouri-St. Louis.
Gibb dit qu'il y a quelques explications possibles. L'une est une réaction chimique où la lumière du soleil peut ioniser certains atomes ou molécules dans la coma dense proche du noyau, libérant des électrons à grande vitesse. Lorsque ces électrons surchargés entrent en collision avec une autre molécule, ils peuvent transférer une partie de leur énergie cinétique et chauffer le gaz d'eau dans la coma.
"Une autre possibilité est qu'il puisse y avoir de solides morceaux de glace qui s'envolent de 46P/Wirtanen, " a déclaré Gibb. "Nous avons vu cela dans certaines comètes visitées par des vaisseaux spatiaux, notamment Hartley 2 lors de la mission EPOXI de la NASA. Ces morceaux de glace tombent du noyau et se subliment, libérant de l'énergie plus loin dans le coma."
Ce scénario serait cohérent avec les observations d'autres comètes hyperactives comme 46P/Wirtanen, une classe de comètes qui libèrent plus d'eau que prévu si elles libèrent tous leurs gaz directement à partir de leurs noyaux glacés à l'approche du Soleil. L'eau crache sous forme de gaz mais peut se condenser plus tard en liquide si elle arrivait à la surface d'une planète. C'est pourquoi les scientifiques soupçonnent des comètes, ainsi que les astéroïdes, peut avoir livré l'eau qui compose les océans de la Terre.
Les données de l'observatoire Keck ont montré que la comète Wirtanen présentait relativement plus de molécules d'eau plus loin dans la coma après sublimation que d'autres molécules, à savoir l'éthane, cyanure d'hydrogène, et l'acétylène. Cela suggère que de l'eau supplémentaire est libérée des grains glacés dans le coma interne, ce qui est un résultat significatif venant d'un télescope au sol. De telles observations ont été faites avec des engins spatiaux visitant d'autres comètes, mais peuvent être difficiles à étudier depuis le sol en raison des interférences de l'eau dans l'atmosphère terrestre. Pour remédier à ce, des études au sol ont utilisé une technique pour cibler les transitions de l'eau qui ne sont pas bloquées par l'atmosphère; cela permet d'obtenir des observations infrarouges détaillées de l'observatoire de Keck qui montrent comment l'élément volatil le plus abondant est distribué dans la coma d'une comète.
Juste à temps
La NASA a accordé aux chercheurs le temps d'observer le télescope 46P/Wirtanen en décembre 2018 à l'aide du spectrographe proche infrarouge de l'observatoire Keck (NIRSPEC), qui a été mis à niveau juste à temps pour capturer la comète alors qu'elle se rapprochait le plus de la Terre.
« Notre recherche n'aurait pas été possible sans les efforts de toute l'équipe qui a achevé la mise à niveau du NIRSPEC, " a déclaré l'auteur principal Boncho Bonev, professeur agrégé de recherche en physique à l'Université américaine. « Je suis très reconnaissant pour leurs efforts considérables et fructueux pour terminer la mise à niveau majeure de NIRSPEC sous une immense pression de temps. »
Les données du NIRSPEC montrent que la composition chimique de la comète Wirtanen se compose de :
"En seulement 10 à 20 minutes d'observation avec NIRSPEC, nous avons obtenu des mesures des abondances et des distributions spatiales des briques chimiques de la comète, " a déclaré le co-auteur Mohi Saki, un assistant de recherche diplômé à l'Université du Missouri-St. Louis Département de physique et d'astronomie. "La détection d'espèces mineures telles que l'ammoniac et l'acétylène peut prendre des heures avec d'autres instruments, même pour des comètes aussi brillantes que 46P/Wirtanen. Nous ne pouvons pas reproduire le niveau de sensibilité du NIRSPEC pour les espèces mineures avec un autre instrument dans le proche infrarouge dans un délai aussi court."
Les résultats complets de l'étude sont publiés dans Le Journal des sciences planétaires .
