Comète structure
© Wikipedia

Les comètes sont assez fréquentes sur la voûte céleste mais sont rarement visibles à l'œil nu. La dernière, que des millions de personnes ont pu voir, était la comète HALE - BOPP qui a illuminé le ciel en 1997.

En 2013, nous devrions en observer deux, une en mars, l'autre en novembre. Nous allons consacrer quelques articles sur ces objets célestes en commençant par leurs propriétés, la région du système solaire où elles sont situées, la méthode utilisée pour les nommer et enfin les dates et les régions du ciel où vous pourrez les observer.

Qu'est-ce qu'une comète ?

Le mot de comète vient du grec « Komêtês » qui signifie « chevelu ». En effet, dans le ciel, une comète se présente comme une boule lumineuse avec une longue traînée derrière elle. Un astre chevelu en quelque sorte. Il s'agit, selon les spécialistes en « cométologie », d'une boule de neige sale, enfermant gaz et poussières peu compacts et friables, qui évolue dans le système solaire à grande distance du Soleil.

On connaît deux réservoirs de comètes. Le plus proche, voisin de Neptune, s'appelle la ceinture de Kenneth Edgeworth et Gérald Kuiper. Située entre 4,5 et 9 milliards de kilomètres du Soleil, elle compterait plusieurs centaines de milliers d'astres patatoïdes (*) de plus de 100 km. Ces comètes effectuent leur révolution autour du Soleil en moins de 200 ans et sont faiblement inclinées sur le plan du système solaire. La région dans laquelle elles évoluent est à une température de - 230° à - 250°.

Le deuxième réservoir s'appelle le Nuage de Oort du nom de l'astronome néerlandais Jan Oort qui, dans les années 1950, imagina une vaste coquille sphérique entourant le système solaire et située entre 750 milliards et 15 000 milliards de kilomètres du Soleil. Ce nuage contiendrait quelques 2 000 milliards d'astres expulsés du système solaire intérieur lors de la formation des principales planètes il y a de cela 4 milliards d'années. Ces astres sont plongés dans un froid inimaginable proche de - 270°. Les comètes issues de ce nuage ont des périodes pouvant atteindre des centaines, voire des milliers d'années. Issues d'une coquille sphérique, elles se meuvent indépendamment du plan du système solaire.

Ces dimensions sont colossales et je vous propose de les ramener à l'échelle humaine :

Si notre planète était une perle de 2 mm de diamètre placée au centre de la place du Champ de Mars à Angoulême, le Soleil serait un ballon de football placé à 20 mètres de la perle et Neptune à la sortie de Soyaux. La ceinture de Kenneth Edgeworth serait entre Soyaux et l'entrée de Sainte Catherine sur la route de Périgueux. Le Nuage de Oort serait entre Rennes et l'extrême pointe océanique du Finistère. Quant à la deuxième étoile la plus proche, Proxima du Centaure, elle serait à New-York (**).

L'obscurantisme religieux

Selon l'Eglise et la Bible, Dieu aurait créé un monde parfait et immuable, seule la terre pouvant connaître l'imperfection ce qu'il serait difficile de contester étant données les tueries, guerres et autres joyeuses calamités qui persistent encore de nos jours. L'apparition soudaine d'un astre imprévu dans ce ciel éternellement fixe était une offense à dieu. Selon l'Eglise, les comètes étaient forcément des manifestations atmosphériques, donc des objets proches de la Terre seul lieu où l'on pouvait rencontrer l'imperfection. Comme il était impensable d'admettre que les textes divins se trompaient, l'Eglise affirmait que la traînée laissée derrière elles par les comètes étaient des gaz qui, s'échappant du sol de notre planète, s'enflammaient à une certaine altitude.

Il a fallu attendre la comète de 1577 pour que Tycho Brahé (1546-1601), astronome danois, compare ses observations faites à Copenhague avec celle de Thaddaeus Hagecius, le physicien de l'empereur Rodolphe II à Prague. Selon les calculs de l'astronome danois, cette comète était bien un objet astronomique trois fois plus éloigné que la Lune.

C'est ainsi que mourut l'idée d'un ciel parfait, immuable et éternel.

(*) Pour qu'un astre soit sphérique il faut que sa taille dépasse 300 à 400 kilomètres. Les astres plus petits n'ont pas de structure régulière, ils ressemblent à des rochers sans forme précise. On les dit « patatiformes » ou « patatoïdes ».
(**) Pour les puristes... ces estimations sont approximatives.


Illustration trajectoire comète
© Ciel et espace
On a vu que, dans le système solaire, on trouve deux réservoirs de noyaux cométaires. Le plus proche est la « Ceinture de Kenneth Edgeworth », l'autre, beaucoup plus éloigné et formant la limite du système solaire, s'appelle le « Nuage de Oort ». Dans ces réservoirs, les noyaux gravitent autour du Soleil à des vitesses relativement lentes et sont peu stables gravitationnellement parlant. Une légère perturbation comme, par exemple, le choc entre deux noyaux ou le passage d'une étoile dans l'espace interstellaire, peut les décrocher de leur position. Dans certains cas , le noyau est projeté vers l'intérieur du système solaire et s'approche insensiblement de notre étoile, son voyage interplanétaire pouvant durer des années, voire des siècles.

A quelques centaines de kilomètres du Soleil, l'espace étant quasi vide de gaz et de matières, la pression est pratiquement nulle. Même si la température est voisine de - 150° , elle est suffisante pour faire fondre la neige sale qui constitue le noyau cométaire(*). Se libèrent ainsi des gaz et des poussières qui, s'échappant du noyau, forment autour de lui une nébulosité diffuse, appelée « chevelure ». Plus la comète s'approche du Soleil, plus la température augmente et plus le noyau laisse s'échapper gaz et poussières. La chevelure grossit donc de plus en plus, son diamètre pouvant atteindre 100 000 km. Dans ce cas, la comète devient visible et peut tomber sous les yeux patients d'un astronome, professionnel ou amateur, qui guette le ciel, nuit après nuit, afin de la débusquer et, éventuellement, réussir à lui donner son nom.

A partir d'une certaine distance la chevelure tombe sous l'influence du vent solaire. Il s'agit d'un souffle permanent de protons et d'électrons qui est expulsé du Soleil entre 400 et 1000 km/s. Ce vent exerce sa puissance sur les gaz et les poussières de la chevelure pour former les deux « queues cométaires ». L'une est constituée des gaz rejetés par la chevelure. Elle est rectiligne et bleutée, c'est la « queue de gaz ou de plasma ». L'autre queue, formée des poussières arrachées à la neige sale, est jaunâtre, large et légèrement incurvée.

Comme la comète s'approche toujours du Soleil, la pression du vent solaire s'accentue et la longueur des deux queues augmente. Particularité intéressante : les queues sont toujours dirigées à l'opposé du Soleil. Si bien que lorsque la comète se rapproche de celui-ci, les queues sont dirigées à l'opposé du sens de progression de la comète comme un foulard que l'on mettrait à la fenêtre d'une voiture qui avance.

Par contre, lorsque la comète est au plus près du Soleil (**), ses queues sont dirigées dans un sens perpendiculaire à sa progression. Enfin, lorsque la comète s'éloigne, les queues sont orientées vers l'avant, précédant la comète dans sa direction vers l'intérieur du système solaire. Cela montre bien que les queues ne sont pas provoquées par l'avancée de la comète mais par le vent solaire.

Lorsque la comète s'éloigne du Soleil, l'influence du vent solaire diminue, les queues s'estompent puis disparaissent. Plus loin encore, c'est la chevelure qui s'amenuise jusqu'au moment où seul reste le noyau. Finalement, dans son passage auprès du Soleil, la boule de neige sale aura perdu quelques milliers, quelques millions, voire quelques milliards de tonnes de matière. Le gaz se sera dispersé dans l'espace tandis que les poussières vont suivre la comète et s'étaler sur sa trajectoire. On comprend ainsi que lorsqu'une comète effectue plusieurs trajectoires autour de notre étoile, dans sa ronde elle finit par laisser un anneau de poussières que notre planète traverse régulièrement. C'est à ces moments là que sont organisées par les clubs d'astronomie les « Nuits des Etoiles Filantes ».

(*) Sur Terre la pression atmosphérique est telle que la glace fond au-dessus de zéro degré et que l'eau bout à 100°. Mais si la pression change les points de congélation et d'ébullition varient.
(**) Point que l'on appelle le « périhélie ».

Comète McNaught en 2007 dans l’Hémisphère Sud
© Inconnu
Comète McNaught en 2007 dans l’Hémisphère Sud
Une comète nouvelle vient d'être repérée. Il faut maintenant la nommer.

Depuis le 1er janvier 1995 on a abandonné l'ancienne nomenclature qui consistait à donner à la comète le nom de la personne ou des personnes qui l'ont débusquée ainsi que l'année de sa découverte.
De nos jours, c'est bien plus complexe. On attribue à la nouvelle star une suite de lettres et de numéros qui correspondent à la suite suivante :

1°) Une lettre pour identifier le type de comète

- C pour une comète à longue période ; (*)
- P pour une comète à courte période inférieure à 200 ans ;
- D pour une comète disparue ;
- X pour une comète dont on n'a pas pu calculer l'orbite.

D'autres lettres sont proposées lorsque la comète a été découverte par une sonde spatiale mais, dans le cadre de cet article de vulgarisation, nous n'entrerons pas dans ces détails.

2°) L'année de la découverte

3°) Une lettre correspondant au mois et à la quinzaine au cours de laquelle la comète a été découverte.

Par exemple A correspond aux 15 premiers jours de janvier, B aux 15 derniers. Comme il n'y a que 12 mois dans l'année, il n'y a que 24 quinzaines. L'alphabet comptant 26 lettres, les astrophysiciens ont décidé d'éliminer le I (i) et le Z.

Ainsi au mois de janvier sont attribuées les lettres A et B, à février C et D, à mars, E et F, à avril, G et H, à mai, J et K, à juin, L et M, à juillet, N et O, à août, P et Q, à septembre, R et S, à octobre, T et U, à novembre, V et W et à décembre, X et Y.

4°) Un chiffre correspondant à l'ordre chronologique de découverte durant cette quinzaine.

Ainsi une comète dite 2011 T5, sera la cinquième comète (5) découverte dans la première quinzaine du mois d'octobre (T) durant l'année 2011.

5°) Le nom du ou des découvreurs avec un maximum de trois noms.

Ainsi la comète « C/1995 01 Hale Bopp » fut une comète à longue période (C), la première (1) découverte dans la deuxième quinzaine du mois de juillet (0) (**) de l'année 1995 par Alan Hale et Thomas Bopp... un peu compliqué non ?

Quelles sont les nouvelles venues ?

Au printemps, nous devrions découvrir la comète Panstarrs et en décembre la comète Ison. Si la première risque d'être discrète, la seconde, d'après les prévisions des astrophysiciens, devrait enchanter le firmament.

(*) La période est le temps qui s'écoule entre deux passages de la comète au plus près du Soleil (périhélie).
(**) D'où le O1 : O correspondant à la deuxième quinzaine de juillet et le 1 à la première comète découverte lors de cette quinzaine...

La première de celles-ci a été découverte dans le cadre du programme de recherche de Panstarrs par Richard Wainscoat le 6 juin 2011. Ce programme, qui fonctionne depuis mai 2010, a pour objectif de repérer les astéroïdes qui sont susceptibles de croiser l'orbite de la Terre. Ce programme utilise un télescope de 1,8 m de diamètre installé à Hawaï et a déjà découvert 25 comètes.

La comète Pantarrs le 13 mars 2013
© Ciel et espace
La comète Pantarrs le 13 mars 2013
Celle ci, nommée C/2011 L4 Panstarrs (*) sera surtout visible de France le 13 mars 2013. Si vous voulez mettre toutes les chances de votre côté pour l'observer, choisissez un lieu où l'horizon ouest est bien dégagé. A la nuit venue, un très fin croissant de Lune bordera la queue de la comète. A sa droite on pourra deviner le grand carré de Pégase un peu plongé sous l'horizon et à sa verticale l'étoile Hamal du Bélier. Après le 13 mars Panstarrs sera de plus en plus haute dans le ciel mais son éclat diminuera rapidement tandis que, de son côté, la Lune, de plus en plus lumineuse, gênera son observation.

Cette comète est une boule de neige sale dont la taille est estimée à 9 kilomètres. Elle se dirige vers le Soleil selon une trajectoire hyperbolique et passera au périhélie (**) le 10 mars. Elle sera alors à 50 millions de kilomètres de notre étoile et à 150 millions de kilomètres de la Terre.

La deuxième comète, qui devrait être beaucoup plus spectaculaire, s'appelle Ison. Elle aussi fut découverte au cours d'un programme de recherche appelé Ison (International Scientific Optical Network). Elle porte le matricule suivant : C/2012 S1 Ison. Ellefut découverte le 21 septembre 2012 par Artyom Novichonok et Vitali Nevsky. Pour ce faire, ils ont utilisé un télescope de 40 cm installé à l'observatoire de Kislovodsk, au sud-ouest de la Russie.

Cette comète ne sera visible que le matin entre le 15 novembre et la fin décembre. Ces matins là vous la découvrirez pointée vers l'horizon Est, à gauche de la Balance. Au-dessus d'elle, repérez vous à l'étoile Arcturus de la constellation du Bouvier et à la constellation de la Couronne Boréale. Le lundi 18 novembre Ison passera très près de l'étoile Spica de la Vierge, rapprochement illusoire car Spica est infiniment plus loin de nous que la comète. Il s'agit d'un rapprochement visuel et non réel.

Hélas, les jours suivants, la luminosité de la Lune va gêner l'observation de la comète car notre satellite sera en dernier quartier le lundi 25 novembre. A cette époque là, Ison devrait avoir une magnitude (***) de 0 et sa queue devrait se déployer sur 15° (****).Le 28 novembre, elle frôlera le Soleil à moins de 2 millions de kilomètres et devrait être à 64 millions de km de notre planète. Il se peut qu'à son passage près du Soleil, les forces de marée exercées par notre étoile la désagrègent ou la fasse éclater en divers morceaux...

Si la comète passe cette épreuve sans dégâts, début décembre elle réapparaîtra dans le ciel du matin avec une queue plus importante encore pouvant atteindre les 30°. Elle devrait rester visible à l'œil nu à l'aube tout le mois de décembre.

Les comètes suscitent l'intérêt des chercheurs car ils les soupçonnent d'avoir apporté une grande partie de l'eau des océans et peut-être même les premières briques de la vie. Cette curiosité les amène à mieux explorer ces astres, notamment en se posant dessus. C'est la mission confiée à la sonde européenne Rosetta qui, en 2014 devrait se mettre en orbite autour de la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko pour déposer un atterrisseur à sa surface. La sonde, lancée en mars 2004 se mettra en orbite vers le mois de mai 2014, l'atterrissage étant programmé pour le mois de novembre suivant.

(*) Les comètes découvertes lors de programmes de recherche ne portent pas le nom de leur découvreur mais celui du programme.
(**) Le périhélie est, pour un astre en orbite autour du Soleil (le dieu Hélios des Grecs), le point de son orbite où il est le plus près du Soleil.
(***) Voir article sur les magnitudes parue le 14 janvier 2012
(****) En sachant qu'un poing tendu devant soi couvre 10° du ciel.