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Comète Hartley 2 - Herschel : nouveau regard sur l’origine des océans terrestres

samedi 8 octobre 2011, par La Rédaction

Légende photo : La comète Hartley 2 vue le 25 octobre 2010 à 17,5 millions de kilomètres de distance et à 70 micromètres de longueur d’onde, par l’observatoire spatial Herschel.
© PACS / Herschel / ESA / Observatoire de Paris

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Une équipe internationale, incluant quatre chercheurs de l’Observatoire de Paris et du CNRS, annonce avoir découvert la première comète - 103P/Hartley 2 - qui renferme une eau similaire à celle des océans terrestres. Ce résultat, obtenu avec le télescope infrarouge Herschel de l’ESA, relance le débat à propos de l’origine de l’eau sur la planète bleue. Certains petits corps glacés du Système solaire pourraient bien avoir joué un rôle d’apport céleste. L’information paraît en ligne le 5 octobre 2011 sur nature.com et le 13 octobre dans la revue Nature.

D’où vient l’eau des océans ? La question taraude les scientifiques depuis des décennies. Ils penchent aujourd’hui unanimement en faveur d’une origine extraterrestre de l’eau qui couvre les deux tiers du globe. La Terre était sèche et chaude à l’origine. La molécule d’eau y aurait, ensuite, été apportée par le bombardement de corps célestes. Comment ? Et par quel type d’objets : météorites, astéroïdes, comètes ? C’est tout l’enjeu du débat que viennent enrichir les dernières données d’observation de la comète Hartley 2, obtenues par le télescope spatial infrarouge européen Herschel. Ce résultat provient d’une étude menée en ondes submillimétriques, inobservables depuis le sol. L’équipe internationale, qui inclut des chercheurs du Laboratoire d’Études Spatiales et d’Instrumentation en Astrophysique LESIA (Observatoire de Paris, CNRS, Université Pierre et Marie Curie, Université Paris Diderot), a détecté pour la première fois l’eau mi-lourde HDO, forme particulière de l’eau H2O, au sein d’une comète issue de la ceinture de Kuiper, vaste réservoir d’objets glacés qui s’étend à grande distance du Soleil, au-delà de Neptune.

Un bon outil de diagnostic physico-chimique ici est le rapport relatif entre les abondances de deux molécules : l’eau ordinaire H2O (deux atomes d’hydrogène et un atome d’oxygène) et l’eau mi-lourde HDO où un atome de deutérium (deux fois plus lourd) remplace un hydrogène. Dans les océans, le rapport deutérium à hydrogène D/H vaut environ 0,0156 % : un chiffre similaire à celui trouvé dans les météorites issues de la ceinture des astéroïdes entre Mars et Jupiter. Dans les six comètes étudiées jusque-là, dont les célèbres Halley et Hale-Bopp, le rapport apparaît deux fois supérieur à celui trouvé sur Terre. Ceci semblait identifier les astéroïdes comme la principale source de l’eau terrestre. Les comètes n’auraient pas contribué pour plus de 10 %.

La nouvelle étude ramène pourtant ces dernières sur le devant de la scène : les comètes auraient bel et bien pu contribuer à l’eau terrestre. Hartley 2 découverte en 1986 est réapparue dans le ciel à quatre reprises depuis. Sa dernière incursion est intervenue en 2010. Le 20 octobre, elle est passée au plus près de la Terre, à 16 millions de kilomètres. Le télescope Herschel a ainsi pu la scruter le 17 novembre à l’aide du spectromètre Heterodyne Instrument for Far Infrared HIFI, meilleur instrument actuellement disponible pour détecter l’eau dans l’espace. Le rapport deutérium/hydrogène relevé est de 0,016 %. Une valeur semblable à celle des océans.

Ce résultat inattendu reflète sans doute la provenance spécifique de la comète Hartley 2 qui revient aujourd’hui tous les six ans près du Soleil : très probablement née au sein de la ceinture de Kuiper, au-delà de Neptune, elle a pu en être éjectée il y a quelques dizaines à centaines de milliers d’années. D’où sa composition différente. De leur côté, les six comètes précédemment étudiées se seraient formées près des planètes géantes du Système solaire. Leurs orbites perturbées les ont, ensuite, conduites à rejoindre le nuage de Oort, à plusieurs dizaines de milliers de fois la distance Terre-Soleil, ou plusieurs centaines de milliards de kilomètres du Soleil.

Le réservoir de petits corps présentant une eau semblable à celle de la Terre s’avère, en définitive, plus grand que prévu : il s’étend bien au-delà de la ceinture des astéroïdes, entre Mars et Jupiter, et irait jusqu’à la ceinture cométaire de Kuiper, au-delà de Neptune.

L’eau des océans pourrait avoir été apportée jadis par une pluie d’icebergs cosmiques.

(Cnrs, 05 octobre 2011)

Campagne internationale
Les observations du télescope Herschel, en octobre et novembre 2010, ont été conduites dans le cadre de la campagne internationale de suivi de la comète Hartley 2. Dans ce contexte, la sonde Deep Impact/EPOXI de la Nasa a aussi survolé l’astre le 4 novembre.

Collaboration
Les auteurs de ces travaux exercent au Max Planck Institut für Sonnensystemforschung, Lindau, Allemagne, au California Institute of Technology, Pasadena, Californie, au LESIA (Observatoire de Paris, CNRS, Université Pierre et Marie Curie, Université Paris Diderot), Meudon, France, au European Space Astronomy Centre, Espagne, à l’Université du Michigan et à l’Académie des sciences de Pologne, à Varsovie.

L’observatoire spatial infrarouge Herschel est un satellite scientifique de l’Agence spatiale européenne ESA. Il embarque des instruments réalisés par des consortia sous responsabilité européenne avec une importante participation de la Nasa. Le CNES, l’agence spatiale française, a contribué au financement, à la réalisation et à l’exploitation des données des instruments, en partenariat avec les laboratoires et organismes de recherche.

Le spectromètre Heterodyne Instrument for Far Infrared HIFI a été fourni par des instituts, universités et laboratoires basés en Europe, au Canada et aux Etats-Unis sous responsabilité de l’Institut de recherche spatiale de Groningen, Pays-Bas, avec des contributions majeures de l’Allemagne, la France, les Etats-Unis.

Les observations de la comète Hartley 2 font partie du programme clé de temps garanti sur Herschel « l’eau et la chimie associée dans le Système solaire ».

Références :
Les résultats sont publiés dans l’article Ocean-like water in the Jupiter-family comet 103P/Hartley 2 qui paraît le 5 octobre 2011 sur nature.com et le 13 octobre dans Nature.

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Les enfants du paléolithique dessinaient déjà

Les dessins d’enfant sont-ils vieux comme le monde ? Il se pourrait, en tout cas, qu’ils aient plus de 13 000 ans. Selon un groupe d’archéologues américains, certains des tracés qui décorent le site de Rouffignac, en Dordogne, ont été réalisés par de tout jeunes enfants. Cette grotte, qui s’étend sur huit kilomètres, est comme celle de Lascaux couverte de peintures et de gravures représentant des animaux, des figures humaines ou des motifs abstraits. D’après les scientifiques Jessica Cooney, de l’université de Cambridge, et Leslie Van Gelder, de l’université Walden, qui viennent de présenter le résultat de leurs recherches lors d’un colloque sur le travail des enfants dans le passé, au moins quatre petits, garçons et filles âgés de 2 à 7 ans, y auraient également laissé leur empreinte.
Il s’agit de tracés réalisés directement par impression des doigts dans l’argile, sans pigments : des lignes, des zigzags, des figures anthropomorphes. En se fondant sur la technique d’évaluation de l’âge et du sexe des auteurs de dessins rupestres à partir de la largeur des traces de doigt mise au point par Leslie Van Gelder et son époux, Jessica Cooney estime que certains d’entre eux sont le fait d’un enfant de 2 à 3 ans. Selon elle, le plus prolifique des artistes devait avoir autour de 5 ans, et était certainement de sexe féminin.
En outre, si la plupart des lignes ont été tracées au bas des parois de la grotte, d’autres se situent à plus de 2 mètres de hauteur, ce qui suppose que les jeunes aient été aidés et portés par des adultes. Par ailleurs, l’une des cavités comprend un nombre extrêmement important de ces dessins, ce qui laisserait même supposer qu’elle ait été dédiée aux artistes en herbe.
Pour quelle raison ? Quel sens donner à ces tracés ? "Nous ne pouvons faire que des suppositions, a expliqué Jessica Cooney. Il peut s’agir de rituels initiatiques, d’entraînements destinés à certains enfants, ou de simples divertissements pour les journées pluvieuses..." D’après les archéologues cependant, cette découverte permettrait au moins de prouver qu’il n’existait pas de séparation figée entre jeunes et adultes dans la civilisation magdalénienne, et que les uns et les autres étaient mêlés dans chacune de leurs activités quotidiennes.

(Samedi, 08 octobre 2011 - Avec les agences de presse)