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Machholz 1, une visiteuse d’un autre système solaire ?

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Plusieurs singularités observées dans la composition chimique de la comète Machholz 1 suggèrent une origine située en dehors de notre système solaire.

La comète Machholz 1 observée par le satellite Soho le 2 janvier 2002 lors de son passage à proximité du Soleil. Crédit Nasa/Esa

Cette visiteuse du ciel n'est pas une inconnue. Découverte en 1986 par l'opticien et astronome amateur américain Donald Machholz depuis Loma Prieta (Californie) au moyen d'une simple paire de jumelles (des 29 x 130 mm quand même...), cette comète d'une périodicité de 5,34 années est réapparue en 1991, 1996 et 2002. Le satellite Soho été mis à contribution lors de ses deux derniers passages, étudiant en particulier l'ampleur de sa queue, qui varie d'une façon inattendue d'année en année.

Une nouvelle étude spectrométrique effectuée lors du récent passage de 2007 a révélé certaines anomalies parmi les taux de carbone et d'autres composés de la coma ou de la tête de l'astre. En particulier, le taux de cyanogène (de formule CN-CN) était inférieur d'un facteur 72 à celui mesuré dans l'ensemble des autres comètes. Plus généralement, les molécules à deux ou trois atomes de carbone (notées C2 et C3) sont beaucoup moins abondantes qu'ailleurs. Ces indices suggèrent une origine extrasolaire comme cela avait déjà été évoqué pour la comète Wild 2.

« Une grande partie des comètes engendrées dans notre propre système solaire se sont échappées dans l'espace interstellaire, et en contrepartie beaucoup de comètes se sont formées autour d'autres systèmes avant d'échapper à la force d'attraction de leur étoile. Certaines d'entre elles se sont approchées par hasard de notre Soleil, et Machholz 1 pourrait être l'une de ces intruses », résume David Schleicher, astronome planétaire à l'observatoire Lowell (Arizona).

Cette hypothèse reste toutefois à étayer. David Schleicher émet trois scenarios susceptibles d'expliquer la chimie inhabituelle de cette comète.

  1. Machholz 1 ne provient pas de notre système solaire mais s'est formée autour d'une autre étoile avant d'échapper à sa force d'attraction. Dans ce scénario, l'abondance en matière carbonée formant en partie l'autre disque protoplanétaire pourrait avoir été sensiblement inférieure à celle du système solaire, expliquant en partie l'anomalie constatée. Une réaction de gravitation avec une planète massive aurait très bien pu lui procurer ensuite la vitesse nécessaire pour s'élancer dans l'espace interstellaire, et prendre par hasard le chemin de notre Soleil.
  2. Machholz 1 s'est bien formée à l'intérieur de notre système solaire, mais beaucoup plus loin et dans un environnement beaucoup plus froid que l'ensemble des autres comètes et pauvre en carbone.
  3. La composition du noyau de Machholz 1 a été progressivement altérée au cours de ses passages à proximité du Soleil tous les cinq ans, à l'intérieur de l'orbite de Mercure. L'élévation considérable de la température du noyau pourrait entraîner des modifications chimiques et notammant la dégradation du cyanogène. Même si d'autres comètes se rapprochent encore plus du Soleil, Machholz 1 est seule à le faire sur une période de cinq années. Toutefois, un autre astre chevelu serait susceptible d'avoir réalisé les mêmes réactions chimiques dans son noyau, la comète Yanaka, mais celle-ci est loin de connaître une telle carence en C2 et C3, ce qui semble confirmer l'origine extrasolaire de Machholz 1.

Une nouvelle classe cométaire

Les résultats de ces analyses conduisent à introduire Machholz 1 au sein d'une nouvelle classe de comètes. Jusqu'à présent, ces astres étaient groupés en deux classes basées sur leur composition chimique. La première, la plus abondante, comprend des comètes formées parmi les planètes géantes et qui ensuite migré dans la ceinture de Kuiper, au-delà de l'orbite de Neptune.

La deuxième classe comprend des comètes montrant des carences variables de certaines molécules carbonées, notamment en C2 et C3. Les scientifiques pensent que cette particularité est associée aux conditions qui ont existé dans la zone où ces comètes se sont formées, peut-être le nuage d'Oort, une région extérieure et beaucoup plus froide que la ceinture de Kepler.

La nouvelle classe, qui comprendrait Machholz 1 et probablement Yanaka, serait caractérisée par la concentration faible en molécules C2 et C3, dont le cyanogène. Dans l'état actuel des connaissances, ces comètes sont considérées d'origine inconnue.

Dès à présent, les scientifiques se sont donné rendez-vous en 2012, lorsque la comète s'approchera à nouveau du Soleil. De nouveaux instruments seront dirigés vers ce corps énigmatique, afin d'affiner les mesures déjà effectuées et d'évaluer les taux d'autres composés de carbone avec une grande précision.

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