L’esprit humain peut avoir du mal à conceptualiser : un nuage cosmique si colossal qu’il entoure le Soleil et huit planètes alors qu’il s’étend sur des milliards de kilomètres dans l’espace profond.
La coque sphérique connue sous le nom de Nuage d’Oort est, à toutes fins pratiques, invisible. Ses particules constitutives sont si finement dispersées et si éloignées de la lumière d’une étoile, y compris du Soleil, que les astronomes ne peuvent tout simplement pas voir le nuage, même s’il nous enveloppe comme une couverture.
C'est aussi théorique. Les astronomes en déduisent la présence du nuage d'Oort car c'est la seule explication logique de l'arrivée d'une certaine classe de comètes qui visitent sporadiquement notre système solaire. Il s’avère que le nuage est essentiellement un gigantesque réservoir pouvant contenir des milliards de corps célestes glacés.
Deux de ces corps passeront par la Terre dans les jours précédant Halloween. Tsuchinshan-ATLAS, également connue sous le nom de comète C/2023 A3, sera à son niveau le plus brillant, et probablement visible à l'œil nu, pendant une semaine ou deux après le 12 octobre, jour où elle sera la plus proche de la Terre – il suffit de regarder vers le ciel occidental. peu après le coucher du soleil. Au fil des jours, la comète deviendra plus faible et se déplacera vers une partie plus élevée du ciel.
Une vue de la comète Tsuchinshan-ATLAS depuis la Station spatiale internationale.
La deuxième comète, C/2024 S1 (ATLAS), découverte le 27 septembre, devrait être visible vers la fin octobre. La comète passera au plus près de la Terre le 24 octobre – regardez bas dans le ciel oriental juste avant le lever du soleil. Ensuite, après avoir tourné autour du Soleil, la comète pourrait réapparaître dans le ciel nocturne occidental juste aux alentours d’Halloween. Il est cependant possible qu'elle se désintègre, en partie ou en totalité, comme cela arrive parfois lorsque des comètes passent devant le Soleil – et celle-ci se trouvera à moins d'un million de milles (1,6 million de kilomètres) de notre étoile.
En tant qu'astronome planétaire, je suis particulièrement curieux de connaître le nuage d'Oort et les corps glacés qui l'habitent. Les habitants du Cloud pourraient être l’une des raisons pour lesquelles la vie s’est enflammée sur Terre ; S'écrasant sur notre planète il y a des lustres, ces masses de glace ont peut-être fourni au moins une partie de l'eau dont toute vie a besoin. Dans le même temps, ces mêmes objets constituent une menace constante pour la pérennité de la Terre – et pour notre survie.
Des milliards de comètes
Si un objet du nuage d’Oort parvient au système solaire interne, ses glaces se vaporisent. Ce processus produit une queue de débris qui devient visible comme une comète.
Certains de ces corps, appelés comètes à longue période, ont des orbites de centaines, de milliers, voire de millions d'années, comme Tsuchinshan-ATLAS. Ceci est différent des comètes dites à courte période, qui ne visitent pas le nuage d’Oort et ont des orbites relativement rapides. La comète de Halley, qui traverse le système solaire et tourne autour du Soleil tous les 76 ans environ, en fait partie.
L'astronome néerlandais du XXe siècle Jan Oort, intrigué par les comètes à longue période, a écrit un article sur elles en 1950. Il a noté qu'environ 20 de ces comètes avaient une distance moyenne du Soleil supérieure à 10 000 unités astronomiques. C'était stupéfiant ; une seule UA correspond à la distance entre la Terre et le Soleil, soit environ 93 millions de miles. Multipliez 93 millions par 10 000 et vous constaterez que ces comètes viennent de plus de mille milliards de kilomètres. De plus, a suggéré Oort, il ne s’agissait pas nécessairement des objets les plus extérieurs du nuage.
Près de 75 ans après l'article d'Oort, les astronomes ne peuvent toujours pas imager directement cette partie de l'espace. Mais ils estiment que le nuage d’Oort s’étend jusqu’à 16 000 milliards de kilomètres du Soleil, soit presque à mi-chemin de Proxima Centauri, l’étoile la plus proche.
Les comètes à longue période passent la plupart de leur temps à ces vastes distances, n'effectuant que des visites brèves et rapides à proximité du Soleil lorsqu'elles viennent de toutes les directions. Oort a supposé que le nuage contenait 100 milliards de ces objets glacés. C’est peut-être autant que le nombre d’étoiles de notre galaxie.
Comment sont-ils arrivés là ? Oort a suggéré, et des simulations modernes ont confirmé, que ces corps glacés auraient pu se former initialement près de Jupiter, la plus grande planète du système solaire. Peut-être que ces objets ont vu leurs orbites autour du Soleil perturbées par Jupiter – de la même manière que les vaisseaux spatiaux de la NASA à destination de Saturne à Pluton ont généralement basculé près de la planète géante pour accélérer leur voyage vers l'extérieur.
Certains de ces objets auraient échappé définitivement au système solaire, devenant des objets interstellaires. Mais d’autres se seraient retrouvés avec des orbites comme celles des comètes à longue période.
Une illustration du système solaire et du nuage d'Oort. Les nombres sur le graphique représentent les UA ou unités astronomiques. Notez l'emplacement de Voyager 2, qui mettra encore 30 000 ans à sortir du Cloud. NASA
Menaces sur Terre
Les comètes à longue période présentent un danger potentiel particulier pour la Terre. Parce qu’elles sont très éloignées de notre Soleil, leurs orbites sont facilement modifiées par la gravité des autres étoiles. Cela signifie que les scientifiques n’ont aucune idée du moment et de l’endroit où une telle apparition apparaîtra, jusqu’à ce qu’elle apparaisse soudainement. À ce moment-là, il est généralement plus proche que Jupiter et se déplace rapidement, à des dizaines de milliers de kilomètres par heure. En effet, la comète fictive qui a condamné la Terre dans le film « Don't Look Up » provenait du nuage d'Oort.
De nouvelles comètes du nuage d’Oort sont découvertes en permanence, une douzaine par an ces dernières années. Les chances que l’un d’entre eux entre en collision avec la Terre sont extrêmement faibles. Mais c'est possible. Le récent succès de la mission DART de la NASA, qui a modifié l'orbite d'un petit astéroïde, démontre une approche plausible pour repousser ces petits corps. Mais cette mission a été développée après des années d’étude de sa cible. Une comète du nuage d’Oort n’offrira peut-être pas beaucoup de temps – peut-être seulement des mois, des semaines ou même des jours.
Ou pas de temps du tout. « Oumuamua, l'étrange petit objet qui a visité notre système solaire en 2017, a été découvert non pas avant mais après son rapprochement le plus proche de la Terre. Bien que 'Oumuamua soit un objet interstellaire et ne provienne pas du nuage d'Oort, la proposition s'applique toujours ; l’un de ces objets pourrait nous surprendre et la Terre serait sans défense.
Une façon de se préparer à l’arrivée de ces objets consiste à mieux comprendre leurs propriétés fondamentales, notamment leur taille et leur composition. À cette fin, mes collègues et moi travaillons à caractériser de nouvelles comètes à longue période. Le plus grand connu, Bernardinelli-Bernstein, découvert il y a à peine trois ans, mesure environ 120 kilomètres de diamètre. La plupart des comètes connues sont beaucoup plus petites, de un à quelques kilomètres, et certaines plus petites sont trop faibles pour que nous puissions les voir. Mais les télescopes les plus récents sont utiles. En particulier, l'étude Legacy Survey of Space and Time de l'Observatoire Rubin, qui durera dix ans et débutera en 2025, pourrait doubler la liste des comètes connues du nuage d'Oort, qui s'élève désormais à environ 4 500.
L’imprévisibilité de ces objets en fait une cible difficile pour les engins spatiaux, mais l’Agence spatiale européenne prépare une mission à cet effet : Comet Interceptor. Avec un lancement prévu pour 2029, la sonde stationnera dans l'espace jusqu'à ce qu'une cible appropriée du nuage d'Oort apparaisse. L’étude de l’un de ces objets anciens et intacts pourrait offrir aux scientifiques des indices sur les origines du système solaire.
Quant aux comètes qui se trouvent actuellement à proximité de la Terre, il n'y a rien de mal à les regarder. Contrairement à la comète du film DiCaprio, ces deux-là ne s’écraseront pas sur Terre. Le Tsuchinshan-ATLAS le plus proche nous parviendra est à environ 44 millions de miles (70 millions de kilomètres) ; C/2024 S1 (ATLAS), environ 80 millions de miles (130 millions de kilomètres). Cela semble long, mais dans l’espace, c’est presque un échec.
James Wray, professeur de sciences de la Terre et de l'atmosphère, Institut de technologie de Géorgie
