On fête en ce mois de juillet le 51^e anniversaire de l'alunissage du module d'Apollo 11Apollo 11. En bonus, on célèbre aussi les 25 ans de l'impact de la comète Shoemaker-Levy 9Shoemaker-Levy 9 sur JupiterJupiter. Officiellement désignée par D/1993 F2 et parfois abrégée en SL9, cette comètecomète avait été repérée dans la nuit du 24 mars 1993 sur une photographiephotographie prise avec le télescopetélescope de Schmidt de l'Observatoire du Mont PalomarObservatoire du Mont Palomar (Californie) par les astronomesastronomes américains Carolyn et Eugene Shoemaker, le Québécois David Levy et l'astronome français Philippe Bendjoya alors jeune étudiant (il est aujourd'hui professeur au Laboratoire J.-L. Lagrange à l'université Nice Sophia-Antipolis).

La découverte de SL9 a tout de suite été remarquable pour deux raisons. Les calculs issus de la mécanique céleste, que l'on doit à des grands noms des mathématiques tels Lagrange et Laplace, ont montré que la comète venait tout juste de se fragmenter lors d'un passage en juillet 1992 sous la limite de Roche de Jupiter. Ses forces de maréeforces de marée ont produit 21 débris dont certains ont jusqu'à deux kilomètres de diamètre. Or tout indiquait qu'ils allaient très bientôt entrer en collision frontale avec la géante gazeusegéante gazeuse, ce qu'ils allaient effectivement faire du 16 au 22 juillet 1994 à une vitessevitesse d'environ 60 kilomètres par seconde.

La première collision planétaire en direct

L'évènement allait être sans précédent et d'une grande importance. Le programme Apollo avait permis d'établir sans conteste possible la nature des cratères lunaires. Tous des cratères d'impacts, ou peu s'en fallait, et rarement des cratères ou des caldeirascaldeiras d'origine volcanique. On avait donc pris la mesure de l'importance des impacts dans l'histoire du Système solaireSystème solaire et l'on savait désormais comment interpréter aussi ceux sur d'autres planètes comme Mars ou MercureMercure.

Fragments de la comète Shoemaker-Levy 9 vus par Hubble le 17 mai 1994. Cette image comprend presque tout les 21 fragments et s'étend sur environ 1.140.000 kilomètres, soit environ trois fois la distance de la Terre à la Lune. Les fragments ont touché Jupiter en juillet 1994. © Nasa/ESA H. Weaver and E. Smith (STSci)

En fait, cette interprétation des cratères lunaires avait déjà reçu un soutien dès les années 1960 par les travaux d'Eugene Shoemaker dont la formation initiale était celle d'un géologuegéologue. Il avait montré notamment que le fameux Meteor crater en Arizona ne pouvait être d'origine volcanique et était bien un cratère d'impact. Shoemaker participa donc à l'entraînement des astronautesastronautes américains et il aurait dû être le premier géologue à marcher sur la LuneLune mais il échoua médicalement aux tests (décédé en juillet 1997, une partie de ses cendres fut tout de même apportée sur le sol lunaire par la sonde spatiale Lunar Prospector le 31 juillet 1999). Par la suite, en arrivant au Caltech en 1969, il entama une recherche systématique des géocroiseursgéocroiseurs avec sa femme Carolyn qui les conduisit à découvrir des dizaines de comètes et des centaines d'astéroïdesastéroïdes.

Au début des années 1990 donc, l'importance des impacts pour la planétologie et la cosmogonie du Système solaire ne fait plus de doute et ce d'autant plus que l'on vient de découvrir le cratère de Chicxulub. La collision de Shoemaker-Levy 9 avec Jupiter est perçue comme la première occasion d'étudier concrètement un tel phénomène cosmique et pas de le simuler en laboratoire ou de l'analyser théoriquement au moyen d'équationséquations.

Une collision suivie avec Hubble et Galileo

Des yeuxyeux de l'Humanité ont tout de suite été mobilisés pour observer et étudier la collision, en particulier l'Infrared Telescope Facility (IRTF) de la NasaNasa (installé au sommet de Mauna Kea à Hawaï qui était destiné à accompagner les missions Voyager) mais aussi le télescope HubbleHubble et les instruments de la mission GalileoGalileo déjà en route vers Jupiter et qui allaient se retrouver dans une position privilégiée pour assister vraiment au début des impacts, à 238 millions de kilomètres de distance.

Impact d'un débris de comète sur le limbe de Jupiter observé dans l'infrarouge par le télescope Facility. © Nasa

La comète SL9, ou plus exactement ses fragments, allaient en effet entrer en contact avec l'atmosphèreatmosphère de Jupiter sur sa face cachée. Par contre, du fait de la rapidité de sa rotation sur elle-même, environ 10 heures, les effets de l'impact allaient rapidement être visibles avec les télescopes sur Terre. Ils ont stupéfié la communauté des astronomes, planétologues et spécialistes de l'atmosphère de Jupiter.

L'étude de l'impact de Shoemaker-Levy 9 a aidé les scientifiques à renforcer leurs modèles de ce qui pourrait arriver si une comète ou un astéroïde venait à frapper la Terre. Surtout, l'évènement était tellement spectaculaire que le congrès américain a fini par prendre au sérieux la menace des impacts cométaires et astéroïdales pour la Planète bleue. En 1998, influencé par Eugene Shoemaker et d'autres scientifiques, il décida donc de lancer un programme pour le recensement des petits corps célestes susceptibles de croiser l'orbiteorbite de la Terre et pouvant représenter un danger potentiel.

En image : un corps s'écrase sur Jupiter

Article de Laurent SaccoLaurent Sacco publié le 22/07/2009

La coïncidence est extraordinaire. Alors qu'il y a exactement 15 ans, jour pour jour, une comète s'écrasait sur la surface de Jupiter, un autre impact d'un petit corps céleste vient d'être observé à sa surface le 20 juillet 2009.

Il y a exactement 15 ans, entre le 16 et le 22 juillet 1994, les fragments de la comète Shoemaker-Levy 9 tombaient les uns après les autres sur la surface de Jupiter en y créant des traces d'impacts dont les tailles dépassaient parfois le diamètre de la Terre. SL9, une comète dont la période était estimée à 200 ans, avait été découverte un an avant, le 22 mars 1993, par Carolyn et Eugene Shoemaker, en compagnie de David Levy.

Passée trop près de Jupiter en 1992, c'est-à-dire à l'intérieur de sa limite de Roche, SL9 a subi les forces de marée de la planète géanteplanète géante, qui l'ont mise en pièces, formant un chapelet de fragments égrainés le long d'une orbite. A la surprise des mécaniciens célestes, un impact avec Jupiter avait été prévu pour l'année 1994.

Les taches sombres sur la surface de Jupiter prises par le télescope Hubble dans le visible sont dues à la chute des fragments de Shoemaker-Levy 9. © H. Hammel (SSI), WFPC2, HST, Nasa

En six jours, 21 fragments de comètes heurtèrent la surface de Jupiter et le plus gros d'entre eux libéra une énergieénergie équivalente à 600 fois l'explosion de tout l'arsenal nucléaire mondial, c'est-à-dire six millions de mégatonnes de TNT.

Plusieurs images des impacts furent prises par Hubble ou par des télescopes terrestres observant par exemple dans le proche infrarougeinfrarouge comme le Infrared Facility Telescope (IRTF) du Mauna Kea à Hawaï.

Un zoom sur une des taches sombres sur la surface de Jupiter prises par le télescope Hubble dans le visible en 1994. © Nasa

L'histoire semble se répéter car, ce 20 juillet 2009, un astronome amateur australien, Anthony Wesley, prévenait les astronomes du Jet Propulsion Laboratory de la Nasa en charge du IRTF qu'une nouvelle tache sombre, similaire à celles des impacts de 1994, venait d'apparaître à la surface de Jupiter.

Aujourd'hui, le IRTF détecte une élévation de température et la présence d'une tache similaire à celles des impacts de SL9 en 1994. © Nasa/JPL/Infrared Telescope Facility

Effectivement, les observations conduites avec l'IRTF à 1,65 micronmicron de longueur d'ondelongueur d'onde confirmèrent la présence de la tache avec une remontée de particules brillantes dans l'atmosphère supérieure, accompagnée d'un échauffement de la troposphèretroposphère et d'émissionsémissions probables dans l'infrarouge moyen de moléculesmolécules d'ammoniacammoniac.

Pour le moment, on ne sait pas bien si l'on a affaire à un impact de comète ou d'astéroïde. De nouvelles prises d'images et des analyses sont en cours.