Combien de nos comètes proviennent de systèmes solaires extraterrestres ?

On pense généralement que les comètes proviennent de notre système solaire, composé des restes de gaz et de roches rejetés au fur et à mesure de la formation des planètes. L’arrivée récente de deux objets interstellaires — une roche nommée Oumuamua et une comète flashy appelée Borisov — a remis en question cette hypothèse.

Tom Hands, astrophysicien à l’Institut de calcul de l’Université de Zurich et son co-auteur Walter Dehnen à l’Université Ludwig Maximilian de Munich ont utilisé des modèles mathématiques pour estimer combien de comètes à longue période — celles qui mettent 200 ans ou plus à faire le tour du Soleil – pourraient être des visiteurs interstellaires. Leurs recherches ont été publiées le mois dernier dans les Notices mensuelles de la Royal Astronomical Society. La science a parlé à Hands pour en savoir plus sur ces mystérieux visiteurs glacés. Cette interview a été modifiée pour plus de clarté et de longueur.

Q: D’où les chercheurs pensent-ils que la plupart de nos comètes viennent?

R: Les gens ont émis l’hypothèse qu’ils proviennent de quelque chose appelé le nuage d’Oort. Il s’agit d’un gros nuage d’objets presque sphériques à la lisière même de notre système solaire. On pense qu’il s’est formé il y a très longtemps, lorsque les planètes géantes ont dispersé un tas de matériaux ressemblant à des comètes avec beaucoup de glace à la périphérie du Système solaire. Les étoiles qui passent peuvent disperser ces choses dans le Système solaire, c’est ainsi que nous les observons aujourd’hui.

Q : Que pouvons-nous apprendre de ces visiteurs interstellaires ?

R: Je pense que la chose la plus intéressante pour moi est que vous auriez la chance de regarder un échantillon de l’environnement de formation de la planète autour d’une autre étoile. Nous savons en détail quel matériau est présent dans notre Système solaire, et si cela diffère beaucoup autour d’autres étoiles, cela nous dit quelque chose sur la façon dont les planètes se forment dans d’autres systèmes solaires.

Q: Dans l’article, vous avez effectué une simulation avec des millions d’objets interstellaires pour voir comment ils pourraient être capturés par la gravité de Jupiter. Que signifie “capturé”?

R: Essentiellement, lorsqu’un objet interstellaire s’approche de notre Système solaire, il a une vitesse très élevée par rapport aux comètes et astéroïdes que nous observons tous les jours. Une fois qu’ils ont atteint leur point d’approche le plus proche du Soleil, ils recommencent simplement à s’éloigner et ne reviennent jamais. C’est similaire à la façon dont les sondes Voyager ne reviennent jamais. Pour qu’ils deviennent liés, ils doivent perdre une partie de cette vitesse, ce qu’ils peuvent faire par une interaction étroite avec une planète géante — dans notre cas, Jupiter. Ceci est conceptuellement similaire au type d’assistance gravitationnelle que les engins spatiaux utilisent souvent pour augmenter leur vitesse — dans notre cas, les objets interstellaires sont privés d’une partie de leur énergie cinétique par la planète géante, et dans une petite minorité de cas, ils perdent suffisamment d’énergie cinétique pour devenir liés.

Q : Combien de ces objets interstellaires pourraient se trouver dans notre Système solaire à un moment donné ?

R: Nous avons estimé à partir de l’étude qu’il devrait y avoir 100 000 petites roches de style Oumuamua et 100 comètes de style Borisov dans le Système solaire. En faisant des estimations beaucoup plus prudentes pour la durée de survie de ces objets dans le Système solaire, nous nous attendrions à 20 000 ‘Oumuamuas ou 20 comètes. La majorité de ces choses auraient des orbites très excentriques avec des périodes de quelques centaines de milliers d’années, ce qui signifie qu’elles passent la grande majorité de leur temps loin, très loin au-delà de l’orbite de Pluton. Néanmoins, nous avons estimé que 0,33% d’entre eux devraient se trouver à moins de 6 unités astronomiques — un rayon assez typique pour que les comètes “s’allument” — à un moment donné. Donc, les chances d’en voir un sont relativement faibles, mais ce n’est en aucun cas impossible.