mardi 16 janvier 2018

Une grosse comète aurait impacté Neptune il y a moins de 1000 ans


Plusieurs indices laissaient penser que Neptune aurait pu subir un ou plusieurs impacts de comète dans un passé récent. Un nouvel indice vient d'être trouvé grâce à des mesures en infra-rouge lointain de la stratosphère de Neptune avec ALMA. Une grosse comète aurait bien impacté Neptune il y a moins de 1000 ans.



Depuis de nombreuses années, l'abondance anormale en monoxyde de carbone (CO) et en HCN de l'atmosphère de Neptune était associée à un possible impact cométaire. Pour confirmer cette hypothèse, des astronomes français, associés à un américain et menés par Raphaël Moreno (Observatoire de Paris) ont eu l'idée de chercher une autre molécule caractéristique, qui peut être associée elle aussi à la présence d'une comète : le sulfure de carbone (CS). Le CS a notamment été observé de manière continue dans les couches de Jupiter depuis 1994, l'année où la géante gazeuse a subi les impacts des morceaux de la comète Shoemaker-Levy 9. Ces impacts avaient également permis de détecter d'autres molécules soufrées comme S2, H2S, CS2, et OCS. Mais ces espèces, contrairement au sulfure de carbone, ont des durées de vies très courtes dans l'atmosphère de Jupiter et sont vite devenues indétectables. 
Fin avril 2016, l'équipe de Moreno a donc pointé 40 radiotélescopes de ALMA vers Neptune pour chercher la présence de la raie du CS située à 342,883 GHz. Et ils l'ont trouvée. C'est la première fois qu'une molécule soufrée est détectée dans une planète géante au delà de Jupiter. Le sulfure de carbone est présent en faibles quantités mais il est bien là.
La différence importante vis à vis du CO qui est observée sur Neptune par rapport au cas de Jupiter (le ratio CS/CO de Neptune est 160 000 fois plus faible que sur Jupiter) est expliqué par Raphaël Moreno et ses collègues par le fait que les molécules de CS se fixent sur des aérosols ou s'agglomèrent en polymères dans la basse stratosphère de Neptune, et surtout que le CO ne subit pas ce type de réactions, ou beaucoup plus lentement. Et c'est cette différence de durée caractéristique des réactions chimiques atmosphériques entre les différentes molécules issues d'un même apport externe qui permet justement aux chercheurs de dater l'événement externe à l'origine de ces molécules.

Les chercheurs en arrivent à la conclusion que l'origine du CO, du HCN et du CS est bien une origine commune et qu'il s'agirait de l'impact d'une comète, comme l'avait proposé en 2005 l'un des coauteurs de cette étude qui vient d'être publiée (en décembre 2017) dans Astronomy & Astrophysics. Selon les auteurs, cette comète aurait une taille d'au moins 4 km et aurait impacté Neptune il y a moins de 1000 ans. Les astronomes estiment aussi qu'un tel événement n'est pas si rare et doit arriver tous les 3400 à 4100 ans sur Neptune.

L'histoire mouvementée de notre système solaire peut être retracée grâce à d'infimes... traces laissées dans les atmosphères de nos planètes préférées.

Source 

Detection of CS in Neptune’s atmosphere from ALMA observations
R. Moreno, E. Lellouch, T. Cavalié and A. Moullet
A&A 608, L5 (2017)


Illustration 

Neptune, imagée par la sonde Voyager 2 en 1989 (NASA)