James Webb détecte une croûte de 15 à 20 mètres sur la comète interstellaire 3I/Atlas grâce aux rayons cosmiques
Le télescope spatial James Webb a identifié une croûte rayonnante de 15 à 20 mètres de profondeur à la surface de la comète interstellaire 3I/Atlas. La formation de cette couche résulte de milliards d’années d’exposition aux rayons cosmiques galactiques lors de leur voyage à travers la Voie Lactée. La comète, le troisième objet interstellaire confirmé, a été observée en août 2025, alors qu’elle se trouvait à 445 millions de kilomètres de la Terre.
Des chercheurs de l’Institut Royal d’Aéronomie Spatiale de Belgique coordonnent l’étude, qui met en évidence la conversion du monoxyde de carbone en dioxyde de carbone sur la surface altérée. 3I/Atlas, originaire d’un autre système stellaire, a atteint le périhélie le 29 octobre 2025, à 1,36 unité astronomique du Soleil, déclenchant la sublimation de sa couche externe.
La vitesse de la comète dépasse 210 000 kilomètres par heure sur une orbite hyperbolique, confirmant son origine en dehors du système solaire.
- Découvert le 1er juillet 2025 par le système ATLAS au Chili.
- Composition du coma dominée par le CO2, huit fois supérieur à celui de l’eau.
- Âge estimé jusqu’à 7 milliards d’années, antérieur au système solaire.
Formation progressive de la couche externe
Les rayons cosmiques galactiques, des particules à haute énergie provenant de l’extérieur du système solaire, ont impacté les glaces de la comète pendant des milliards d’années. Ce processus chimique convertit le CO en CO2, générant une croûte superficielle de 15 à 20 mètres.
Des simulations inspirées de la comète 67P, de la mission Rosetta, indiquent qu’un milliardun certain nombre d’années d’exposition est suffisant pour une telle formation. L’absence de protection héliosphérique a permis des interactions intenses avec ces particules.
Pas de pare-soleil pendant le voyage
Le 3I/Atlas a parcouru la galaxie sans la bulle protectrice de l’héliosphère, qui filtre les rayonnements des objets locaux. Cette condition a exposé la comète à des collisions constantes, remodelant chimiquement sa surface.
Les comètes solaires conservent des compositions primitives grâce à cette barrière, contrairement au visiteur interstellaire. La croûte accumule des effets à l’échelle galactique, n’altérant que les couches externes.
L’analyse renforce la manière dont un rayonnement prolongé modifie les objets sur les trajectoires interstellaires. Des observations supplémentaires comparent ces données avec celles des comètes locales.
Changements observés dans le périhélie
Après le périhélie le 29 octobre 2025, la chaleur solaire a libéré des gaz et des poussières de la croûte irradiée. Cette sublimation expose des couches internes éventuellement préservées.
Les scientifiques comparent les spectres pré- et post-périhélie pour cartographier la composition originale. La luminosité augmenta rapidement, avec une couleur bleue intense signalant la libération de gaz volatils.
La coma présente une dominance de dioxyde de carbone, un schéma atypique chez les comètes solaires. Des jets de gaz ont été enregistrés par des satellites tels que SOHO et STEREO-A à des distances froides.
Spectra révèle une composition unique
L’instrument NIRSpec de James Webb a détecté des concentrations élevées de CO2 dans le coma. Cette abondance suggère une formation dans des régions glacées riches en dioxyde de carbone à proximité de son étoile d’origine.
Une croûte modifiée recouvre la surface, mais le noyau conserve des matériaux primitifs de la Voie lactée. La teinte bleue du coma provient du chauffage des molécules de carbone.
- Rapport CO2/H2O de 7,6 ± 0,3, le plus élevé enregistré chez les comètes.
- Émissions de 129 kg de CO2 par seconde dans le cœur.
- Des grains de glace d’eau inférieurs à 1 micromètre dans le coma.
L’analyse spectroscopique confirme le traitement par les rayons cosmiques, avec des niveaux de CO/H2O à 1,65 ± 0,09.
Trajectoire et dimensions hyperboliques
Découvert en juillet 2025 près de la constellation du Sagittaire, 3I/Atlas suit une orbite hyperbolique, quittant le Système solaire après le passage du Soleil. Sa vitesse de 210 000 km/h valide son origine externe.
Des images de Hubble et James Webb détaillent la coma et la queue, avec un diamètre estimé entre 440 mètres et 5,6 kilomètres. La surface rougeâtre et les émissions ultraviolettes sont apparues en août 2025.
L’activité initiale est apparue en mai 2025, à 6,4 unités astronomiques du Soleil. La comète reste visible aux télescopes professionnels, avec une luminosité décroissante.
Les modèles de sublimation ont été ajustés pour les compositions atypiques, incluant des métaux comme le nickel. Les comparaisons avec 2I/Borisov mettent en évidence des similitudes en matière de volatilité.
Différenciations chimiques par rapport aux sites
Les objets interstellaires tels que 3I/Atlas contiennent du CO2 dans la coma au-dessus de l’eau, ce qui contraste avec les comètes solaires. La croûte irradiée domine la surface, mais les couches profondes préservent la chimie galactique primordiale.
Les données d’août 2025 valident cette distinction, en soulignant le rôle des radiations chez les visiteurs externes. Des télescopes au sol surveillent la queue et le taux de luminosité.
Cette opportunité permet de calibrer les modèles d’émission pour les objets exposés à un rayonnement prolongé. Les observations continues comblent les lacunes des études sur l’évolution cométaire.
