Des comètes tombent sur Jupiter
Le 24 mars 1993, les astronomes Eugene Shoemaker (1928-1997) et son épouse Carolyn, Daniel Levy, et un jeune astronome français, Philippe Benjoya, découvrent une nouvelle comète, D/1993 F2 Shoemaker-Levy 9, en abrégé SL9. Fait inhabituel, elle se présente sous la forme d’une vingtaine de fragments alignés, vite baptisés le « collier de perles ».
Le « collier de perles » de la comète SL9 observé par le télescope spatial Hubble en mai 1994.
Crédit : NASA, ESA, and H. Weaver and E. Smith (STScI)Les mécaniciens célestes reconstruisent rapidement son histoire : l’objet est passé très près de Jupiter et s’est fragmenté sous l’effet des forces de marée dues à la planète. Les fragments se sont ensuite mis en orbite autour de la planète et vont percuter en succession Jupiter en juillet 2014.
Les délais sont trop courts pour lancer une mission spatiale dédiée à l’événement, mais on utilisera les moyens existants : le télescope spatial Hubble et la sonde Galileo, qui est en route vers Jupiter. De nombreux télescopes et radiotélescopes sont mobilisés pour observer ces chutes.
Les impacts se produisent derrière le disque de Jupiter et ne sont pas directement observables depuis la Terre. Leurs sites deviennent cependant visibles quelques minutes après, grâce à la rotation rapide de la planète. Hubble fournit de la séquence une série de très belles images. La sonde Galileo est encore mieux située, et ses instruments enregistrent la totalité du phénomène.
Mosaïque d’images de Jupiter prises par le télescope spatial Hubble, montrant l’évolution de deux sites d’impact (taches sombres) des fragments de la Comète SL9. Sur la première image, en bas à droite, on distingue une éjection hors du limbe 5 minutes après l’impact (petit point lumineux en bas, hors du disque). Les images au-dessus sont prises successivement 1,5 heure après l’impact, puis 3 jours après et enfin 5 jours après. Sur les deux dernières, on observe la trace d’un autre impact.
Crédit : JPL/NASA/STScILa chute des fragments, à 60 km/s, produit d’abord dans l’atmosphère de Jupiter une boule de feu dont la température excède 20 000 degrés, puis redescend rapidement. De la matière est éjectée, puis retombe une dizaine de minutes plus tard en provoquant une nouvelle augmentation de la température. Une grosse tache noire, d’environ 6 000 km de diamètre, apparaît à l’endroit de chaque impact. On voit apparaître la signature spectrale de molécules non encore détectées dans l’atmosphère de Jupiter : l’eau H2O, observée par Galileo dans l’infrarouge proche ; CO, HCN, CS et OCS, dont l’émission est détectée par les radiotélescopes millimétriques ; enfin S2, CS2 et H2S, observées dans l’ultraviolet par Hubble. Certaines sont produites par des réactions chimiques provoquées par l’augmentation de la température. D’autres, comme H2O, sont apportées par la comète.
Cet événement est certes peu fréquent, mais non unique : les modèles de collisions avec les comètes et les astéroïdes prédisent que la chute sur Jupiter d’un objet d’un kilomètre de diamètre, comme l’était la comète SL9, se produit en moyenne tous les 500 à 1 000 ans.
La trajectoire de la comète SL9 autour de Jupiter entre juillet 1992 et juillet 1994. La comète est « capturée » par Jupiter. Elle se fragmente à cause des forces de marée et les morceaux, qui ont des trajectoires légèrement différentes les unes des autres, vont percuter tour à tour la planète deux ans plus tard.
Source : James LequeuxD’ailleurs, un phénomène de ce genre a très probablement été observé par Cassini en décembre 1690. Les taches noires sur Jupiter dont il suit l’évolution pendant plus de deux mois sont probablement les traces de la chute d’une comète. Dans le cas de la Terre, ces chutes sont heureusement beaucoup plus rares et de l’ordre du million d’années. Il est cependant vraisemblable que l’eau des océans a été apportée sur Terre par la chute de comètes et d’astéroïdes, qui était bien plus fréquente pendant le milliard d’années qui a suivi la formation du Système solaire.
Tiré des Nouvelles découvertes dans le globe de Jupiter faites à l'Observatoire de Paris par Monsieur Cassini, [1690]
Crédit : Observatoire de Paris