Les astéroïdes et les comètes ont quelques points en commun. Ce sont tous deux des corps célestes en orbite autour de notre Soleil, et ils peuvent tous deux avoir des orbites inhabituelles, s’approchant parfois de la Terre ou des autres planètes. Ils sont tous les deux des « restes » – fabriqués à partir de matériaux issus de la formation de notre système solaire il y a 4,5 milliards d’années. Mais il existe également quelques différences notables entre ces deux objets. La plus grande différence entre les comètes et les astéroïdes, cependant, est ce dont ils sont faits.
Alors que les astéroïdes sont constitués de métaux et de matériaux rocheux, les comètes sont composées de glace, de poussière, de matériaux rocheux et de composés organiques. Lorsque les comètes se rapprochent du Soleil, elles perdent de la matière à chaque orbite car une partie de leur glace fond et se vaporise. Les astéroïdes restent généralement solides, même lorsqu’ils sont proches du Soleil.
À l’heure actuelle, la majorité des astéroïdes résident dans la ceinture d’astéroïdes, une région située entre les orbites de Mars et de Jupiter qui peut contenir des millions de roches spatiales de différentes tailles. D’autre part, la majorité des comètes se trouvent aux confins de notre système solaire : soit 1. dans la ceinture de Kuiper – une région située juste à l’extérieur de l’orbite de la planète naine Pluton qui peut contenir des millions de comètes glacées (ainsi que de nombreuses planètes naines glacées comme Pluton et Eris) ; soit 2. dans le nuage de Oort, une région où des trillions de comètes peuvent tourner autour du Soleil à des distances énormes pouvant atteindre 20 trillions de kilomètres (13 trillions de miles).
Certains scientifiques pensent que les astéroïdes se sont formés beaucoup plus près du Soleil, où il faisait trop chaud pour que les glaces éventuelles restent solides, tandis que les comètes se sont formées plus loin du Soleil et ont donc pu retenir la glace. Cependant, d’autres scientifiques pensent que les comètes qui se trouvent aujourd’hui dans la ceinture de Kuiper et le nuage d’Oort se sont en fait formées dans le système solaire interne, mais ont ensuite été projetées par les effets de la gravitation des planètes géantes Jupiter et Saturne.
Nous savons que les perturbations gravitationnelles arrachent périodiquement les astéroïdes et les comètes à leurs « foyers » habituels – les plaçant sur des trajectoires orbitales qui les rapprochent du Soleil, ainsi que de la Terre.
Lorsque les comètes s’approchent du Soleil, certaines de leurs glaces fondent. Cela provoque une autre différence notable entre les astéroïdes et les comètes : les comètes ont une « queue » alors que les astéroïdes n’en ont généralement pas. Lorsque la glace des comètes commence à fondre et que d’autres matériaux se vaporisent sous l’effet de la chaleur du Soleil, cela forme un halo lumineux qui s’étend vers l’extérieur de la comète lorsqu’elle navigue dans l’espace. La glace et les composés comme le méthane et l’ammoniac forment une enveloppe floue, semblable à un nuage, appelée coma. Les forces exercées sur la coma par la pression de rayonnement du Soleil et le vent solaire entraînent la formation d’une queue énorme et allongée. Les queues pointent toujours dans la direction opposée au Soleil.
Les astéroïdes n’ont généralement pas de queue, même ceux qui sont proches du Soleil. Mais récemment, les astronomes ont vu certains astéroïdes qui ont poussé des queues, comme l’astéroïde P/2010 A2. Cela semble se produire lorsque l’astéroïde a été frappé ou malmené par d’autres astéroïdes et que de la poussière ou du gaz est éjecté de leur surface, créant un effet de queue sporadique. Ces astéroïdes dits « actifs » sont un phénomène nouvellement reconnu, et à l’heure où nous écrivons ces lignes, seuls 13 astéroïdes actifs connus ont été trouvés dans la ceinture principale d’astéroïdes, et ils sont donc très rares.
Une autre différence entre les astéroïdes et les comètes réside dans leurs schémas orbitaux. Les astéroïdes ont tendance à avoir des orbites plus courtes et plus circulaires. Les comètes ont tendance à avoir des orbites très étendues et allongées, qui dépassent souvent 50 000 UA du Soleil. (*Note : 1 UA, ou unité astronomique, est égale à la distance entre la Terre et le Soleil). Certaines comètes, appelées comètes à longue période, proviennent du nuage de Oort et décrivent de grandes orbites elliptiques autour du Soleil qui les mènent bien au-delà des planètes et les ramènent. D’autres, appelées comètes à courte période, proviennent de la ceinture de Kuiper et voyagent sur des orbites plus courtes autour du Soleil.
Il y a une grande différence quand il s’agit de chiffres… bien qu’il y ait un bémol : nous ne savons pas précisément combien d’astéroïdes OU de comètes il y a dans notre système solaire, car beaucoup n’ont jamais été vus. Les astronomes ont découvert des millions d’astéroïdes – certains aussi petits que des particules de poussière et d’autres mesurant des centaines de kilomètres de diamètre. Mais à ce jour, les astronomes n’ont découvert qu’environ 4 000 comètes. Cependant, selon certaines estimations, il pourrait y avoir cent milliards de comètes dans le nuage de Oort.
Le fait que les astéroïdes et les comètes se soient tous deux formés au cours des premiers jours de notre système solaire incite les scientifiques à les étudier avec un vif intérêt. En les examinant de près à l’aide de satellites et d’atterrisseurs – comme l’actuelle mission Rosetta avec l’atterrisseur Philae sur la comète 67P – les scientifiques espèrent en apprendre davantage sur ce à quoi ressemblait notre système solaire à ses débuts. La prochaine mission vers une comète sera la mission JAXA Hayabusa-2, qui devrait être lancée fin novembre ou début décembre 2014, pour arriver en 2018 sur l’astéroïde (162173) 1999 JU. Voici une liste des missions passées vers des astéroïdes et des comètes.
Nous savons également que les comètes et les astéroïdes se trouvent dans d’autres systèmes solaires que le nôtre. En 2012, des scientifiques utilisant le télescope spatial Spitzer ont été témoins de ce qu’ils pensent être un crash entre deux énormes astéroïdes orbitant autour d’une autre étoile à 1 200 années-lumière. En 2011, les astronomes ont vu des preuves que des comètes ont pilonné une planète en orbite autour de l’étoile Eta Corvi, qui se trouve à environ 59 années-lumière de nous.
Les scientifiques étudient également les comètes et les astéroïdes pour déterminer la probabilité qu’ils frappent la Terre et d’autres planètes, et l’effet que leurs survols pourraient avoir sur les atmosphères planétaires. En novembre 2014, une comète nommée Siding Spring a volé très près de Mars, et les scientifiques étudient toujours cette rencontre. Mais cela pourrait se produire plus souvent que nous le pensons : une étude récente affirme que Mars est bombardée par 200 petits astéroïdes ou comètes chaque année.
Quelle est la probabilité que notre planète puisse être frappée par un gros astéroïde ou une comète ? Nous savons en effet que la Terre a été frappée à de nombreuses reprises dans le passé par des astéroïdes et des comètes dont les orbites les amènent dans le système solaire interne. Il existe des preuves scientifiques solides que les collisions cosmiques ont joué un rôle majeur dans les extinctions massives documentées dans les archives fossiles de la Terre. Ces objets qui s’approchent de la Terre, appelés objets proches de la Terre ou NEO, représentent encore aujourd’hui un danger pour la Terre. Mais la NASA, l’ESA et d’autres agences spatiales disposent de programmes de recherche qui ont permis de découvrir des centaines de milliers d’astéroïdes de la ceinture principale et de comètes. Aucun ne représente actuellement une menace pour la Terre. Vous pouvez en savoir plus à ce sujet sur le site du programme des objets proches de la Terre de la NASA.
En outre, la possibilité d’exploiter un jour à la fois les astéroïdes et les comètes devient également une source d’intérêt pour les industriels et les entreprises spatiales commerciales, telles que Planetary Resources.
Vous voulez plus de ressources sur les astéroïdes ? Voici une infographie sur les différences entre les astéroïdes, les comètes, les météores et les météoroïdes. Voici la page des sciences lunaires et planétaires de la NASA sur les astéroïdes. Et voici les communiqués de presse de Hubblesite sur les astéroïdes.
Nous avons enregistré deux épisodes d’Astronomy Cast sur les astéroïdes. Il y a l’épisode 55 : La ceinture d’astéroïdes, et voici l’épisode 29 : Les astéroïdes font les mauvais voisins.