Sciences · Astronomie et espace
Astéroïdes et comètes
Un astéroïde est un petit corps rocheux ou métallique en orbite autour du Soleil ; une comète est un noyau de glace et de poussières qui développe une queue près du Soleil.
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Autour du Soleil gravitent, en plus des huit planètes, des millions de petits corps qui n’ont jamais formé de planète. Ce sont des vestiges presque intacts de la nébuleuse d’où est né le système solaire il y a 4,6 milliards d’années, ce qui en fait des archives précieuses pour les scientifiques. Certains croisent l’orbite de la Terre, et l’un d’eux a mis fin au règne des dinosaures.
Astéroïde ou comète : les différences
| Critère | Astéroïde | Comète |
|---|---|---|
| Composition | Roche, parfois métal (fer, nickel) | Glaces (eau, CO2, monoxyde de carbone…) mêlées de poussières et de roches |
| Aspect près du Soleil | Point lumineux sans changement | Chevelure (coma) et une ou deux queues pouvant s’étendre sur des millions de km |
| Orbite | Souvent presque circulaire | Souvent très allongée |
| Origine principale | Ceinture principale, entre Mars et Jupiter | Ceinture de Kuiper et nuage d’Oort, au-delà de Neptune |
| Exemples | Cérès, Vesta, Bennu, Apophis | Halley, Hale-Bopp, Tchourioumov-Guérassimenko |
La frontière n’est pas absolue : certains astéroïdes ont été des comètes ayant épuisé leurs glaces, et certains objets de la ceinture principale présentent une activité de comète.
Les astéroïdes
La ceinture principale
Le premier astéroïde, Cérès, a été découvert le 1er janvier 1801 par l’astronome italien Giuseppe Piazzi, à Palerme. On en connaît aujourd’hui plus d’un million. La plupart circulent dans la ceinture principale, entre les orbites de Mars et de Jupiter. La gravité de Jupiter a empêché ces corps de s’agglomérer en une planète.
Contrairement à l’image des films, la ceinture est presque vide : les astéroïdes y sont séparés en moyenne par des centaines de milliers de kilomètres, et leur masse totale ne représente que quelques pourcents de celle de la Lune. Cérès, d’environ 940 km de diamètre, en contient à elle seule environ un tiers ; elle est classée planète naine depuis 2006 (voir Pluton). Vesta, d’environ 525 km, est le deuxième corps le plus massif.
Les autres familles
- Les astéroïdes troyens partagent l’orbite de Jupiter, en avant et en arrière de la planète ; la sonde Lucy, lancée en 2021, doit en visiter plusieurs.
- Les géocroiseurs (NEO, near-Earth objects) ont une orbite qui passe près de celle de la Terre. On en connaît plus de 35 000.
Les comètes
Une « boule de neige sale »
Le cœur d’une comète est un noyau de quelques kilomètres, fait de glaces et de poussières, selon le modèle proposé par l’astronome américain Fred Whipple en 1950. Loin du Soleil, il est inerte et invisible. En s’approchant, il se réchauffe : ses glaces se subliment (passent directement de l’état solide à l’état gazeux) et libèrent gaz et poussières qui forment :
- la chevelure ou coma, un nuage de gaz pouvant atteindre la taille du Soleil ;
- une queue de poussières, courbe et jaunâtre, qui réfléchit la lumière solaire ;
- une queue de gaz ionisé, rectiligne et bleutée, poussée par le vent solaire.
Les queues pointent toujours à l’opposé du Soleil, quelle que soit la direction du mouvement de la comète.
D’où viennent les comètes ?
- Les comètes à courte période (moins de 200 ans) viennent surtout de la ceinture de Kuiper, au-delà de Neptune.
- Les comètes à longue période viennent du nuage d’Oort, un réservoir sphérique hypothétique de milliards de noyaux, situé jusqu’à environ une année-lumière du Soleil, proposé par le Néerlandais Jan Oort en 1950.
La comète de Halley
En 1705, l’astronome anglais Edmond Halley comprend, grâce aux lois de Newton, que les comètes observées en 1531, 1607 et 1682 sont un seul et même objet, de période d’environ 76 ans, et prédit son retour pour 1758. Elle réapparaît le jour de Noël 1758, après sa mort. C’était la première preuve qu’une comète tourne autour du Soleil. Elle figure sur la tapisserie de Bayeux (passage de 1066). Son dernier passage date de 1986, et le prochain est attendu en 2061.
Rosetta, au plus près d’une comète
La sonde européenne Rosetta s’est mise en orbite autour de la comète 67P/Tchourioumov-Guérassimenko en août 2014. Le 12 novembre 2014, son atterrisseur Philae s’y est posé, une première. La mission a révélé un noyau en forme de « canard » et des molécules organiques complexes. Elle s’est achevée le 30 septembre 2016 par la descente de Rosetta sur la comète.
Les missions vers les astéroïdes
| Mission | Agence | Cible | Résultat |
|---|---|---|---|
| Dawn | NASA | Vesta puis Cérès | Orbites de 2011 à 2018 |
| Hayabusa2 | JAXA | Ryugu | Échantillons rapportés sur Terre en 2020 |
| OSIRIS-REx | NASA | Bennu | Échantillons rapportés en 2023 |
| DART | NASA | Dimorphos | Impact volontaire en 2022 |
| Hera | ESA | Didymos et Dimorphos | Lancée en 2024, étude des effets de l’impact de DART |
Les échantillons de Ryugu et de Bennu contiennent de l’eau liée aux minéraux et des molécules organiques, dont des acides aminés, ce qui nourrit les hypothèses sur l'origine de la vie.
Le risque d’impact
La Terre reçoit en permanence des fragments de petits corps : la plupart se consument dans l’atmosphère en étoiles filantes, et les rares qui atteignent le sol deviennent des météorites. Les impacts majeurs sont rares, mais leurs conséquences sont considérables : un astéroïde d’une dizaine de kilomètres a provoqué il y a 66 millions d’années l’une des grandes extinctions de masse.
| Taille de l’objet | Fréquence moyenne d’impact (ordre de grandeur) | Effet |
|---|---|---|
| Quelques mètres | plusieurs fois par an | Boule de feu, petites météorites |
| Environ 20 m | environ une fois par siècle | Explosion en altitude, comme à Tcheliabinsk (Russie) en 2013, qui a fait plus de 1 000 blessés par les éclats de vitre |
| Environ 50 m | quelques fois par millénaire | Destruction régionale, comme la Toungouska (Sibérie) en 1908, qui a abattu environ 80 millions d’arbres |
| 1 km | environ tous les 500 000 ans | Conséquences mondiales |
| 10 km | environ tous les 100 millions d’années | Extinction de masse |
Les agences spatiales recensent les géocroiseurs pour les détecter longtemps à l’avance. Le 26 septembre 2022, la sonde DART s’est écrasée sur la petite lune d’astéroïde Dimorphos et a raccourci sa période orbitale d’environ 32 minutes : la première démonstration qu’il est possible de dévier un astéroïde. L’astéroïde Apophis, d’environ 340 m, passera le 13 avril 2029 à environ 32 000 km de la Terre, plus près que les satellites géostationnaires, sans risque de collision.
Questions fréquentes
Quelle est la différence entre une étoile filante, une météorite et un astéroïde ?
L’astéroïde est le corps dans l’espace ; un petit fragment qui entre dans l’atmosphère est un météoroïde ; la traînée lumineuse qu’il produit est un météore ou étoile filante ; s’il atteint le sol, c’est une météorite.
Les étoiles filantes viennent-elles des comètes ?
La plupart des pluies d’étoiles filantes, oui : la Terre traverse chaque année les poussières laissées sur l’orbite d’une comète. Les Perséides d’août viennent de la comète Swift-Tuttle. Les Géminides de décembre viennent de l’astéroïde Phaéton.
Des objets venus d’autres étoiles traversent-ils le système solaire ?
Oui. Trois objets interstellaires ont été identifiés : ʻOumuamua en 2017, la comète Borisov en 2019 et la comète 3I/ATLAS en 2025. Leur trajectoire hyperbolique montre qu’ils ne sont pas liés au Soleil.