Les cheveux des comètes ont enfin trouvé leurs racines. Autrement dit, les chercheurs ont identifié une des sources des jets de poussières qui créent autour des comètes un halo, qui lui-même s’étire sous la forme de queues brillantes. Comme une équipe internationale d’astronomes l’explique dans la revue Nature du 2 juillet, les yeux perçants de la sonde européenne Rosetta, qui scrute la comète 67P/Tchourioumov-Guérassimenko depuis août 2014, ont pu observer que les bouffées de matière proviennent des nombreux puits à la surface de l’objet céleste. Ces trous n’ont rien de volcans en éruption, même s’ils sont actifs : la chaleur du Soleil, autour duquel tourne le noyau, vaporise les glaces d’eau et de gaz carbonique, ce qui emporte les grains de matières organiques ou de silicates formant la chevelure.

Plus précisément, ces jets jaillissent des parois des puits qui peuvent atteindre 200 m de diamètre et autant de profondeur. C’est l’instrument Osiris qui a permis de photographier ces émanations ténues provenant des murs verticaux des excavations. Sur dix-huit trous étudiés en détail entre juillet et décembre 2014, six sont actifs. « C’est la première fois qu’un lien est établi entre la morphologie et l’activité d’une comète. Jusqu’à présent, nous ne disposions que de modèles », rappelle Jean-Baptiste Vincent, premier auteur de l’article, chercheur à l’Institut Max-Planck de Göttingen (Allemagne).

Les sondes ayant effectué les cinq précédents survols de comètes, dont Halley, Tempel 1 et Wild 2, n’avaient pas la précision suffisante pour repérer aussi nettement l’origine des jets de poussières. En revanche, certains clichés avaient révélé des surfaces percées de nombreux cratères, bassins ou trous, à l’origine mystérieuse. Les terrains cabossés sont nombreux dans le système solaire, sur la Lune ou Mars par exemple, ce qui s’explique en général par des collisions avec des astéroïdes. Les comètes sont cependant des corps trop petits pour que les déformations soient imputables à ces impacts. « Statistiquement, on attendrait 3 ou 4 cratères de collision sur 67P, soit bien moins que les dix-huit puits déjà identifiés », estime Jean-Baptiste Vincent.

Hypothèses pour la formation des puits

Les chercheurs proposent donc un mécanisme interne pour expliquer l’apparition de ces puits. Ils remarquent d’abord que la vaporisation des glaces, ou encore l’érosion, ne parviendraient pas à réaliser de telles excavations. Il faudrait 7 000 ans pour y parvenir, alors que le noyau n’est suffisamment proche du Soleil, donc actif, que depuis une soixantaine d’années. Il faut donc une solution plus « violente ». Ils imaginent ainsi que des cavités apparaissant sous la surface finissent par s’effondrer soudainement en des puits cylindriques.

Reste à comprendre pourquoi les noyaux seraient de tels gruyères. Les chercheurs penchent pour deux scénarios. Soit le noyau s’est formé par l’agglomération de gros blocs de matière qui s’assemblent à faible vitesse, laissant des trous entre eux. Soit des zones glacées fondent au cœur du noyau, créant des creux dans le matériau et l’affaiblissant jusqu’à l’effondrement.

« Malheureusement, il n’est pour l’instant pas possible de trancher entre ces hypothèses », regrette Jean-Baptiste Vincent. Un radar est censé sonder le cœur de la comète, mais ses résultats concernant seulement la « tête » de 67P ne sont pas encore connus. Les réponses permettraient de mieux retracer l’histoire de ces objets célestes et notamment leur région de formation il y a quelque 4,5 milliards d’années.

L’analyse plus fine de ces souffleurs de poussières renseigne aussi sur leur âge relatif. Les moins profonds se sont sans doute remplis par de la matière éboulée des parois, à cause de l’érosion. Ce phénomène se développe à chaque passage près du Soleil lorsque de nouveaux volumes de glace sont vaporisés. Ces puits sont donc aussi les plus anciens.

Les chercheurs étudient également d’autres zones actives comme la « falaise » qui sépare la tête du corps de la comète ou les multiples fractures striant la surface, d’où émanent des jets de poussière. Ils continuent aussi de scruter la comète, car un effondrement du sol en quasi direct, et donc la pousse d’un cheveu, ne sont pas impossibles.