Les conditions de formation des comètes demeurent encore méconnues. Ces objets se sont agglomérés soit à partir de blocs de constructions directement formés dans la nébuleuse protosolaire, soit d’après des débris provenant de la destruction de plus gros corps parents. Dans ces conditions, l’équipe a simulé l’influence du chauffage radiogénique sur la structure et la composition de corps glacés de tailles comprises entre celles des lobes de 67P/Churyumov-Gerasimenko ( 2.6 km) et de la comète Hale-Bopp ( 70 km), en utilisant les abondances canoniques de l’aluminium 26 et le fer 60, les deux nuclides dont la désintégration est considérée comme une source de chaleur importante pour les corps planétaires formés au tout début de l’histoire du système solaire.

Les résultats de l’étude décrivent qu’il est à la fois impossible de former rapidement 67P/Churyumov-Gerasimenko, ou bien son corps parent, et de préserver les espèces volatiles observées dans la coma par la mission Rosetta. Les simulations attestent que si la croissance a été très rapide, la comète ou son corps parent ont dû se former entre 2,2 et 7,7 millions d’années après l’apparition de la nébuleuse protosolaire. Par contre, si la comète ou son corps parent se sont accrétés lentement, mais toujours sur le même intervalle de temps, alors ils ont pu préserver la majorité de leurs espèces volatiles.

Des délais plus courts de formation ou d’accrétion, compris entre 0,5 et 6,7 millions d’années après la formation de la nébuleuse, sont envisageables si l’on admet que l’intérieur profond de la comète ou de son corps parent ont été appauvris en espèces volatiles par le chauffage radiogénique, et que les couches externes sont restées riches en glaces. Cependant, si 67P/Churyumov-Gerasimenko s’est formée à partir de morceaux issus d’un tel corps parent, ceux ci constitueraient probablement un mélange homogène et il serait impossible de savoir si ces débris proviennent des couches internes ou externe de l’objet primitif.

La principale conclusion de ce travail est que la question de l’origine et des conditions de formation des blocs de construction de 67P/Churyumov-Gerasimenko demeure encore sans réponse. Une mission de retour d’échantillons vers une autre comète de la famille de Jupiter sera probablement nécessaire pour apporter de nouvelles réponses.

Source(s) :

Impact of radiogenic heating on the formation conditions of comet 67P/Churyumov-Gerasimenko, O. Mousis, A. Drouard, P. Vernazza, J. I. Lunine, M., Monnereau, R. Maggiolo, K. Altwegg, H. Balsiger, J.-J. Berthelier,

G. Cessateur, J. De Keyser, S. A. Fuselier, S. Gasc, A. Korth, T. Le Deun, U. Mall, B. Marty, H. Rème, M. Rubin, C.-Y. Tzou, J. H. Waite, and P. Wurz, The Astrophysical Journal Letters, 839:L4 (8 pp), 6 avril 2017

Contact(s) :

Olivier Mousis, LAM (CNRS/Aix-Marseille Université)
olivier.mousis@lam.fr, 06 60 85 33 92