De nouvelles recherches scientifiques disponibles sur le serveur de prépublication arXiv ont révélé le mystère derrière l’accélération supplémentaire observée dans la comète interstellaire 3I/ATLAS, le troisième objet dont il est confirmé qu’il traverse notre système solaire. L’étude renforce le fait que cette impulsion inhabituelle peut être entièrement expliquée par des phénomènes purement physiques, tels que la libération de gaz volatils.
Les scientifiques ont cherché à savoir si l’accélération non gravitationnelle du corps céleste, détectée à environ 203 millions de kilomètres du Soleil, était causée par le dégazage naturel de la comète ou si elle nécessitait l’adoption de théories plus complexes ou exotiques. Les résultats des simulations thermophysiques ont indiqué que l’explication la plus simple est correcte : l’échappement de gaz internes, agissant comme de petits jets, est suffisant pour justifier le mouvement accéléré.
La comète 3I/ATLAS a été officiellement détectée le 1er juillet 2025 et a rapidement confirmé sa nature cométaire en affichant un noyau glacé, une coma brillante et des queues de poussière et d’ions. Son accélération, qui ne pouvait être expliquée par la seule force de gravité, a intrigué la communauté astronomique.
L’intérêt pour 3I/ATLAS est accru par le fait qu’il s’agit d’un visiteur interstellaire, ce qui signifie qu’il pourrait transporter des matériaux préservés il y a des milliards d’années, offrant des informations cruciales sur la formation de systèmes planétaires en dehors du nôtre.
Les simulations révèlent une petite fraction de la zone active de la comète
L’ingénieur informaticien et physicien Florian Neukart, du Leiden Institute for Advanced Computer Science (LIACS), aux Pays-Bas, a utilisé la méthode statistique de Monte Carlo dans des simulations.thermophysique pour tester différentes combinaisons de gaz et de températures. Leurs travaux visaient à déterminer si la libération commune de substances volatiles, telles que le monoxyde de carbone et le dioxyde de carbone, pouvait générer la force observée.
Les résultats des simulations ont montré qu’une fraction minime de la surface de la comète est responsable de la totalité de l’impulsion.
- Moins de 1 % de la surface de la comète devrait être active.
- Cette zone libérerait des substances volatiles qui animent le corps céleste.
Des substances telles que l’ammoniac et le méthane, à elles seules, ne produiraient pas la force nécessaire, mais peuvent y contribuer lorsqu’elles se trouvent dans des mélanges de glace. La conclusion du chercheur est qu’« un mécanisme conventionnel piloté par la volatilité reproduit à la fois l’ampleur et la direction de l’accélération » observée dans 3I/ATLAS.
Exclusion d’hypothèses inhabituelles pour l’accélération
Dans des cas similaires d’accélération non gravitationnelle en cocorps célestes, certaines théories ont même suggéré des mécanismes plus inhabituels. Ces hypothèses incluaient la possibilité d’une pression du soleil sur des objets extrêmement légers ou même la présence d’une technologie artificielle.
Neukart a noté que de telles conjectures, bien qu’intrigantes, ne sont pas nécessaires pour le cas 3I/ATLAS. Il conclut qu’« un mécanisme purement physique, entraîné par des substances volatiles, suffit à expliquer l’accélération non gravitationnelle déduite ». Ce fait replace 3I/ATLAS dans le groupe des comètes dont l’activité est régie par les principes de la physique connue.
L’importance du dégazage et de la surveillance de l’eau
L’activité cométaire de 3I/ATLAS continue d’être étroitement surveillée par les astronomes du monde entier. L’observation de son atmosphère a confirmé le dégagement intense de substances volatiles, essentielles à la validation du modèle de dégazage.
Récemment, le radiotélescope sud-africain MeerKAT a détecté des molécules d’hydroxyle (OH) dans l’atmosphère de la comète. L’hydroxyle est un signe clair que la comète libère de l’eau en raison de la surchauffe provoquée par sa proximité avec le Soleil. Des astronomes, comme Cyrielle Opitom de l’Université d’Edimbourg, soulignent que la présence d’OH est typique des comètes actives, corroborant le mécanisme d’accélération.
La libération d’eau est un processus attendu pour une comète qui a traversé le point le plus proche du Soleil. La détection tardive de l’eau par MeerKAT, par rapport à d’autres observations, s’explique par la distance initiale de la comète au Soleil, ce qui a entraîné une moindre production d’eau et une difficulté de détection. La comète, en suivant sa trajectoire,permet de nouvelles analyses qui devraient approfondir la compréhension de sa composition et de son origine.
Des indices sur l’origine des systèmes planétaires chez un visiteur cosmique
Parce qu’elle provient d’un autre système stellaire, la comète 3I/ATLAS transporte des informations qui pourraient être vitales pour la science planétaire.
Sa composition matérielle, peut-être inchangée depuis des milliards d’années, agit comme une capsule temporelle cosmique.
L’étude de 3I/ATLAS offre l’opportunité d’acquérir des connaissances uniques sur :
- La composition des matériaux formant des planètes dans d’autres étoiles.
- La diversité chimique des disques protoplanétaires.
- Le transport de matières volatiles et organiques à travers le cosmos.
De nouvelles observations sont essentielles pour confirmer le modèle thermophysique et détailler la composition des gaz impliqués, à mesure que l’objet s’éloigne du Soleil et retourne dans les profondeurs de l’espace interstellaire.
Prochaines étapes et validation du modèle physique
Malgré les preuves solides présentées par l’étude, le chercheur Florian Neukart souligne la nécessité de davantage d’observations pour confirmer pleinement le modèle proposé. La validation nécessitera de suivre l’activité de la comète à différentes distances du Soleil. Ce processus garantira une compréhension complète du taux de dégazage et de la proportion de la surface active.
Le modèle proposé constitue une avancée significative, car il élimine le besoin de faire appel à des phénomènes non testés et consolide la physique des comètes comme explication. 3I/ATLAS, bien qu’il soit désormais lointain, continue d’être un objet de grand intérêt pour l’astronomie.
