Le point sur 2I/Borisov, la première comète interstellaire connue

Boule bleue floue avec d

La comète 21/Borisov vue par le télescope spatial Hubble. Les stries sont des étoiles de fond. Image via NASA/ ESA/ K. Meech (Université d'Hawaï)/ D. Jewitt (UCLA)/Site de Hubble.


L'année dernière, la comète21 / Borisovest devenu le deuxième objet interstellaire connu - et le premier interstellaire confirmécomète– traverser notre système solaire après avoir été originaireailleursdans notre galaxie. Initialement, cela ressemblait à des comètes dans notre propre système solaire. Maintenant, les scientifiques qui ont analysé sa composition à l'aide du télescope spatial Hubble (TVH) ont constaté que 21/Borisov présentait également des différences frappantes. Borisov s'est avéré contenir beaucoup plusmonoxyde de carboneque les comètes de notre système solaire, suggérant qu'il provient d'une étoile nettement plus froide que notre soleil… unnain rouge.

Des chercheurspubliéle dernierÉvalués par les pairsdécouvertes dans la revueAstronomie de la naturele 20 avril 2020.


Le spectrographe des origines cosmiques (QUELQUE CHOSE) sur Hubble a observé la comète à quatre reprises, du 11 décembre 2019 au 13 janvier 2020. Ce faisant, les chercheurs ont pu étudier comment la composition de la comète a changé à mesure qu'elle s'approchait le plus près du soleil. Borisov contenait du monoxyde de carbone, de l'oxygène et de l'eau, rien de bien surprenant. Mais alors ils ont remarqué quelque chose d'inhabituel; la comètemanger, le grand nuage de gaz entourant le noyau qui rend les comètes floues, contenait beaucoup plus de monoxyde de carbone que prévu. En fait, il y avait 50 % plus de monoxyde de carbone que de vapeur d'eau. C'est trois fois plus que dans n'importe quelle autre comète observée dans notre système solaire interne. La mesure de l'eau à des fins de comparaison a été effectuée par la NASAObservatoire Neil Gehrels Swift.

Dennis Bodewitsde l'Université d'Auburn en Alabama, qui a dirigé l'équipe de recherche, a déclaré dans undéclaration:

La quantité de monoxyde de carbone n'a pas chuté comme prévu lorsque la comète s'est éloignée du soleil. Cela signifie que nous voyons les couches primitives de la comète, qui reflètent vraiment de quoi cet objet est fait. En raison de l'abondance de glace de monoxyde de carbone qui a survécu si près du soleil, nous pensons que la comète Borisov vient d'un endroit beaucoup plus froid et d'un disque de débris très différent autour d'une étoile que le nôtre.




Jian Yang Li, chercheur principal au Planetary Science Institute (PSI),mentionné:

La plus grande nouveauté est probablement la première mesure de la composition en CO dans un échantillon d'une autre étoile. Cela n'a jamais été possible en raison de la distance énorme par rapport à un autre système planétaire et de l'extrême faiblesse de ces petits objets autour d'autres étoiles. Compte tenu de la fréquence des découvertes récentes de tels objets interstellaires - deux en seulement deux ans - et grâce aux progrès des télescopes et des techniques d'enquête, on peut s'attendre à ce que de plus en plus d'objets de ce type soient découverts et caractérisés dans un avenir proche. Cette comète pourrait représenter le début d'une nouvelle ère dans l'étude de la formation des planètes extrasolaires.

Kathleen Mandt, un scientifique planétaire du laboratoire de physique appliquée de l'Université Johns Hopkins (JHUAPL) et un autre auteur de l'étude, a ajouté :

Nous étudions la composition des comètes ici depuis des décennies et utilisons ces informations pour comprendre comment les planètes de notre système solaire se sont formées et ont évolué. Mesurer la composition d'une comète d'un autre système planétaire était une opportunité à ne pas manquer ! Même si la composition des comètes de notre système solaire peut varier considérablement d'une comète à l'autre, nous n'avons jamais vu une comète aussi proche du soleil avec autant de monoxyde de carbone par rapport à l'eau.


Deux petites boules bleues floues avec des annotations de texte sur fond noir.

Deux images séparées de la comète 21/Borisov du télescope spatial Hubble. Image via NASA/ ESA/ D. Jewitt (UCLA)/JHUAPL.

Donc qu'est-ce que tout cela veut dire?

La glace au monoxyde de carbone est plus volatile que la glace d'eau, il ne faut donc pas beaucoup de chaleur pour la libérer du noyau d'une comète. Dans notre système solaire, cette glace peut commencer à se sublimer dans l'espace à 11 milliards de kilomètres – deux fois la distance de Pluton – du soleil. La glace d'eau, cependant, ne commencera à le faire que lorsqu'une comète se trouvera à environ 200 millions de kilomètres du soleil. C'est à peu près la distance du bord intérieur de la ceinture d'astéroïdes principale entre Mars et Jupiter.

Par conséquent, le taux de dégazage de la glace d'eau d'une comète est normalement beaucoup plus élevé que le monoxyde de carbone au moment où la comète atteint le système solaire interne. Mais avec Borisov, c'était le contraire. Selon Bodewits :


Ce que Hubble a mesuré dans la comète Borisov n'est pas une propriété de la plupart des comètes du système solaire. C'est pourquoi la comète Borisov s'est démarquée pour nous parce que nous avons pensé que Borisov est probablement un représentant du système stellaire dont il provient.

Pour expliquer cela, les scientifiques suggèrent que Borisov provient d'un disque de débris glacés riche en carbone en orbite autour d'une étoile naine rouge. La comète aurait commencé son voyage beaucoup plus froidement que les comètes de notre système solaire, puisque les étoiles naines rouges, les plus courantes dans la galaxie, sont beaucoup plus froides que notre soleil. Selon un étudiant diplôméJean Noonandu Laboratoire lunaire et planétaire (LPL) de l'Université d'Arizona, Tucson :

Ces étoiles ont exactement les basses températures et luminosités où une comète pourrait se former avec le type de composition trouvée dans la comète Borisov.

Étoile rougeâtre brillante avec trois planètes voisines et d

Concept d'artiste d'une étoile naine rouge avec trois planètes. Une nouvelle analyse de la composition de la comète interstellaire 21/Borisov suggère qu'elle provient d'un disque de formation planétaire autour d'une naine rouge. Image via NASA/ JPL-Caltech/JHUAPL.

Bodewits a dit :

La grande richesse de Borisov en monoxyde de carbone implique qu'il provenait d'une région de formation de planète qui a des propriétés chimiques très différentes de celles du disque à partir duquel notre système solaire s'est formé. Les origines et la formation de nos propres comètes ne sont pas bien comprises. Nous espérons que la différence entre les comètes du système solaire et les futurs objets comme celui-ci nous aidera à mieux étudier la formation et l'évolution des comètes.

Li a également dit :

La quantité élevée de CO est une indication qu'il provient d'un endroit très froid, soit extrêmement loin de son étoile hôte, soit d'une étoile relativement froide. Nous pensons que c'est plus probablement le dernier cas - il vient d'une naine rouge froide car il y a beaucoup plus de naines rouges dans notre galaxie de la Voie lactée que d'autres étoiles plus chaudes. Cependant, nous sommes encore loin de dire exactement ce qui se passe autour de son étoile hôte lorsque des planètes s'y sont formées.

Donc, si Borisov venait d'une étoile naine rouge, comment s'est-il échappé ?

Fins anneaux colorés avec une longue ligne hyperbolique plate représentant la trajectoire de la comète, avec des annotations textuelles sur fond noir.

Orbite 2I/Borisov. Le « 2I » signifie « 2e interstellaire ». En d'autres termes, ce n'est que le 2ème objet d'un système solaire lointain connu pour avoir balayé notre soleil. Son périhélie – ou point le plus proche du soleil – est juste à l'extérieur de l'orbite de Mars. Image viaWikimedia Commonsutilisateur Drbogdan/Nasa.

Il a peut-être été expulsé par gravité par une grande planète géante gazeuse, de la même manière que Jupiter a modifié les trajectoires des comètes et des astéroïdes de notre système solaire avec sa puissante gravité. Bodewits a dit :

Si une planète de la taille de Jupiter migre vers l'intérieur, elle pourrait expulser beaucoup de ces comètes.

Borisov a été vu pour la première fois le 30 août 2019 par un astronome amateur et chasseur de comètesGennadiy Borisoven Crimée. Hubble et d'autres télescopes l'ont observé depuis lors, et il finira par quitter le système solaire pour retourner dans l'espace lointain.

Pouvoir étudier une comète d'un autre système solaire aidera les scientifiques à en savoir plus sur les conditions et les processus de formation des exoplanètes. Selon Li :

Jusqu'à présent, nous avons découvert des milliers de planètes extrasolaires autour d'autres étoiles, mais nous ne savons rien des conditions et des processus de formation. Cette comète est le premier échantillon d'une autre étoile dont nous pouvons mesurer directement la composition pour en déduire ce qui se passe lorsque des planètes se forment autour d'une autre étoile. Cependant, il est encore trop loin de savoir exactement ce qui s'est passé pendant le processus de formation planétaire autour d'autres étoiles à partir de cet unique échantillon.

Homme souriant en costume sur fond bleu.

Dennis Bodewits de l'Université d'Auburn, qui a dirigé la nouvelle étude sur la comète 21/Borisov. Image viaUniversité d'Auburn.

Bien que Borisov soit la première comète interstellaire jamais détectée, il s'agit en fait du deuxième objet interstellaire connu à être entré dans notre système solaire. Le premier était'D'abord, qui a traversé le système solaire interne en 2017 avant de quitter à nouveau le système solaire. Cet objet, cependant, n'avait pas les caractéristiques des comètes typiques, et le débat intense se poursuit encore quant à savoir ce que c'était. Les théories les plus récentes suggèrent qu'il s'agissait soit d'unéclat rocheuxd'une planète ou d'un autre gros objet qui a été détruit ou peut-être un 'lapin de poussière cosmique. '

Les observations de Hubble sur Borisov ont été une occasion unique et passionnante d'étudier quelque chose de jamais vu auparavant, une comète d'un autre système solaire. S'il y en a un, alors il y en a probablement d'autres à découvrir car leur voyage les rapproche temporairement de chez eux.

Bottom line: Une nouvelle étude de la comète interstellaire 21/Borisov suggère qu'elle provient d'un disque de formation planétaire autour d'une étoile naine rouge.

Source : La comète interstellaire riche en monoxyde de carbone 2I/Borisov

Via Hubblesite

Via l'Institut des sciences planétaires