De la glace carbonique a été détectée sur une comète pour la première fois. Ici, une vue d'artiste de Rosetta en orbite autour de Tchouri. © ESA

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Sur la comète Tchouri, Rosetta a découvert de la glace sèche... et des saisons

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Commune sur Terre et sur Mars, la glace carbonique, encore appelée « glace sèche » ou « carboglace », n'avait encore jamais été observée à la surface d'une comète. L'analyse des données collectées par la sonde Rosetta montre qu'il en existe parfois sur 67P/Churyumov-Gerasimenko.

Revivez le succès de la mission Rosetta et de Philae  La mission Rosetta avait pour objectif de poser son atterrisseur Philae à la surface de la comète Churyumov-Gerasimenko, une mission accomplie avec succès. Revivez les heures qui ont suivi ce succès historique avec ce reportage vidéo autour du personnel de l’Esa et des scientifiques de la mission. 

La mission de la sonde Rosetta a pris fin le 30 septembre 2016 mais les données qu'elle a accumulées avec le module Philae vont nourrir les réflexions de la communauté scientifique pendant encore un moment. De nouvelles découvertes sur « Tchouri » sont donc encore à venir.

En témoigne un article publié en novembre 2016 dans la revue Science, rapportant une même observation, effectuée à deux reprises en mars 2015 par le spectro-imageur Virtis sur la surface de la comète. Rappelons que Virtis est un instrument décliné en plusieurs variantes afin d'équiper la mission Rosetta, Venus Express, Dawn et BepiColombo. Ce spectro-imageur réalise des observations dans le visible et le proche infrarouge, ce qui permet d'analyser finement la composition des atmosphères et des glaces dans le Système solaire.

Justement, ce que Virtis a détecté dans l'hémisphère austral de 67P/Churyumov-Gerasimenko n'est rien de moins que la présence de dépôts de glace carbonique : une première sur une comète. La glace carbonique est en fait bien connue sur Terre : elle est appelée plus communément « de la glace sèche » et sert à produire des effets de brouillard pour des spectacles ou encore à conserver des aliments, par exemple en les congelant. La glace carbonique est aussi présente à la surface des pôles de Mars.

Des images de la région où l'instrument Virtis, de Rosetta, a détecté de la glace carbonique en mars 2015. Les analyses spectrales d'avril 2015 ont cependant montré que cette glace avait disparu entre temps. © Data : ESA/Rosetta/VIRTIS/INAF-IAPS/OBS DE PARIS-LESIA/DLR ; reprinted with permission from G. Filacchione et al., Science 10.1126/science.aag3161 (2016) ; context image : ESA/Rosetta/NavCam – CC BY-SA IGO 3.0

Du CO2 gelé sur 67P/Churyumov–Gerasimenko

La raison qui explique la découverte tardive de cette glace carbonique sur une comète alors que la présence de la glace d'eau est plus facile à mettre en évidence est simple à comprendre. La glace carbonique se sublime à plus basse température, ce qui veut dire qu'elle est beaucoup moins stable que la glace d'eau.

Les portions découvertes dans la région de Anhur à la surface de 67P/Churyumov-Gerasimenko avaient d'ailleurs disparu trois semaines plus tard, lorsque la sonde a tenté de les observer à nouveau. D'après les estimations des chercheurs, environ 57 kg de CO2 gelé, formant quelques pourcents d'une matière organique occupant environ la surface d'un terrain de football sur 9 cm d'épaisseur, se seraient ainsi sublimés.

Il semble probable que cette glace sèche se soit mise en place en surface suite au dernier passage de 67P/Churyumov-Gerasimenko à son périhélie en 2009. Plus chaude, la comète avait alors dû perdre une partie de sa glace carbonique présente à plus grande profondeur en se dégazant. Une partie de ce gaz s'est ensuite condensé en surface quand la comète est repartie vers des régions plus froides. Il existerait donc un cycle saisonnier affectant la glace sèche présente à la surface de la comète ; la durée de ce cycle serait égale à celle de la période orbitale de la comète, c'est-à-dire six ans et demi.

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