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Objets interstellaires : Visiteurs venus d'au-delà de notre système solaire

Un aperçu des objets interstellaires 1I/'Oumuamua et 2I/Borisov.

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Les objets interstellaires sont des corps célestes qui viennent de l'extérieur de notre système solaire. Ils voyagent dans l'espace et peuvent parfois passer près du Soleil ou de planètes comme la Terre. Jusqu'à présent, les scientifiques ont découvert deux objets interstellaires notables : 1I/'Oumuamua et 2I/Borisov.

La découverte de 1I/'Oumuamua

1I/'Oumuamua a été découvert le 19 octobre 2017, par des astronomes utilisant un télescope à Hawaii. Cet objet a attiré l'attention de tous parce que c'était le premier objet interstellaire connu à entrer dans notre système solaire. Il est passé près de la Terre à une distance relativement proche, ce qui a permis aux scientifiques de l'étudier davantage.

À sa découverte, 1I/'Oumuamua ressemblait à un astéroïde et ne montrait aucun signe de queue ou de coma, ce qui est typique pour les Comètes. Par contre, il avait un mouvement étrange qui suggérait qu'il était poussé par quelque chose d'autre que la gravité. Cela a amené les chercheurs à se poser des questions sur son origine.

Théories sur l'origine de 1I/'Oumuamua

Les scientifiques ont proposé plusieurs théories quant à l'origine de 1I/'Oumuamua. Quelques idées incluent :

  • Ça pourrait être une comète glacée sans la queue de poussière typique.
  • Ça pourrait être un fragment d'un corps céleste plus grand qui s'est brisé.
  • Une autre possibilité est que ce soit un agglomérat de matériau très poreux.

Malgré ces théories, l'origine exacte de 1I/'Oumuamua reste incertaine.

La découverte de 2I/Borisov

Le deuxième objet interstellaire, 2I/Borisov, a été découvert le 30 août 2019. Contrairement à 1I/'Oumuamua, cet objet montrait clairement une queue cométaire, ce qui est un signe caractéristique d'une comète. Cela a facilité son étude et sa compréhension.

Lorsqu'il a été observé, 2I/Borisov était beaucoup plus actif, affichant des caractéristiques typiques des comètes, comme des dégazages et un coma visible. Cela a indiqué qu'il était principalement composé de glace et de poussière, contrairement à 1I/'Oumuamua, qui restait inactif.

Comment fonctionnent les comètes et les astéroïdes dans notre système solaire

Depuis des siècles, les astronomes essaient de comprendre les comètes et les astéroïdes. Traditionnellement, les comètes étaient vues comme des corps glacés qui pouvaient produire des queues en s'approchant du Soleil. En revanche, les astéroïdes étaient considérés comme des roches solides qui ne produisaient pas de queues.

Aujourd'hui, on reconnaît que cette classification est trop simpliste. Certains astéroïdes montrent des signes de dégazage, ce qui les rend actifs, à la manière des comètes. Il existe aussi des astéroïdes actifs qui ressemblent à des astéroïdes normaux mais présentent certaines caractéristiques cométaires.

Le Nuage d'Oort et la Ceinture de Kuiper

On pense que le système solaire a deux zones principales d'où proviennent des petits corps célestes comme les comètes : le Nuage d'Oort et la Ceinture de Kuiper. Le Nuage d'Oort est une sphère lointaine d'objets glacés entourant le système solaire. La Ceinture de Kuiper est une région au-delà de Neptune contenant de nombreux objets glacés, y compris des planètes naines comme Pluton.

Les scientifiques pensent que beaucoup de comètes se forment dans ces zones. Le Nuage d'Oort est considéré comme un réservoir pour les comètes à longue période, tandis que la Ceinture de Kuiper est la source des comètes à courte période.

Comment les objets sont éjectés dans l'espace interstellaire

Le système solaire a connu des changements qui pourraient lui permettre d'éjecter des objets dans l'espace interstellaire. La migration des planètes géantes peut disperser des corps plus petits.

Certaines théories suggèrent que lorsque les géantes comme Jupiter et Saturne se sont déplacées à leurs positions actuelles, elles auraient pu projeter des corps plus petits dans l'espace. Une partie de ces corps pourrait finir par échapper au système solaire.

L'activité des comètes

Quand les comètes s'approchent du Soleil, elles se réchauffent, ce qui fait que leurs noyaux glacés libèrent des gaz et de la poussière. Cela crée un coma – une enveloppe lumineuse entourant le noyau – et peut former une queue qui pointe loin du Soleil.

Le processus commence avec l'énergie solaire qui fait que la glace à la surface se transforme en gaz par sublimation. Ce gaz pousse ensuite la poussière ou les débris, conduisant à la formation de la queue.

Les scientifiques peuvent mesurer combien de gaz et de poussière une comète produit, ce qui aide à comprendre sa composition et son niveau d'activité.

Composition des comètes

La majorité des comètes sont composées de glace d'eau, ainsi que d'autres substances comme le dioxyde de carbone et le monoxyde de carbone. Quand les scientifiques observent les gaz dans le coma d'une comète, ils peuvent apprendre sur sa composition globale, fournissant des indices sur où elle s'est formée.

La composition de chaque comète peut donner des indices sur son histoire et les conditions dans la région dont elle provient. Par exemple, certaines comètes peuvent s'être formées dans des zones plus chaudes de leur système stellaire, tandis que d'autres peuvent venir de régions plus froides.

Étude des caractéristiques de 1I/'Oumuamua

Après la découverte de 1I/'Oumuamua, les astronomes ont effectué de nombreuses observations pour recueillir plus d'informations à son sujet. Cependant, sa forme inhabituelle et ses variations de luminosité ont rendu son étude difficile.

Les observations photométriques ont montré des variations significatives de luminosité, indiquant qu'il pourrait être allongé ou de forme irrégulière. Les dimensions exactes et la forme restent floues.

Malgré l'absence de gaz ou de poussière détectables, les chercheurs ont signalé une accélération inhabituelle dans sa trajectoire. Des mesures ont suggéré qu'un dégazage pourrait être responsable, même si aucune preuve visible n'a été trouvée.

Caractéristiques de 2I/Borisov

Contrairement à 1I/'Oumuamua, 2I/Borisov a montré une activité cométaire typique avec des signes clairs de dégazage et une queue visible. Les observations ont révélé une taille de noyau estimée entre 0,2 et 0,5 kilomètres, ce qui est plus en phase avec ce qu'on observe dans les comètes normales du système solaire.

Des études détaillées ont montré que la poussière de 2I/Borisov était différente de celle de nombreuses comètes ordinaires du système solaire, suggérant son origine unique dans un autre système stellaire.

La recherche de plus d'objets interstellaires

La découverte de 1I/'Oumuamua a suscité un intérêt croissant pour la recherche de plus d'objets interstellaires. Les chercheurs pensent qu'il existe encore beaucoup d'objets similaires dans la Voie lactée.

Des efforts sont en cours pour développer de nouvelles enquêtes qui se concentreront sur la détection de ces visiteurs interstellaires. Des télescopes et des missions à venir devraient améliorer notre capacité à repérer et étudier ces corps célestes à l'avenir.

Conclusion : Qu'est-ce qui nous attend

Les découvertes concernant 1I/'Oumuamua et 2I/Borisov ont ouvert une nouvelle fenêtre pour comprendre les corps célestes venus de l'extérieur de notre système solaire. Ils représentent un domaine d'étude fascinant qui combine la dynamique des systèmes planétaires avec la composition d'objets célestes lointains.

À mesure que la technologie s'améliore et que les télescopes deviennent plus avancés, les astronomes espèrent en apprendre davantage sur ces visiteurs interstellaires et ce qu'ils peuvent nous apprendre sur la formation et l'évolution des systèmes planétaires dans l'univers.

Source originale

Titre: Interstellar Objects

Résumé: Since 2017, two macroscopic interstellar objects have been discovered in the inner Solar System, both of which are distinct in nature. The first interstellar object, 1I/`Oumuamua, passed within $\sim63$ lunar distances of the Earth, appeared asteroidal lacking detectable levels of gas or dust loss, yet exhibited a nongravitational acceleration. 1I/`Oumuamua's brief visit left open questions regarding its provenance which has given rise to many theoretical hypotheses, including an icy comet lacking a dust coma, an elongated fragment of a planet or planetesimal that was tidally disrupted, and an ultra-porous fractal aggregate. The second interstellar object, 2I/Borisov, was distinct from 1I/`Oumuamua in terms of its bulk physical properties and displayed a definitive cometary tail. We review the discoveries of these objects, the subsequent observations and characterizations, and the theoretical hypotheses regarding their origins. We describe 1I/`Oumuamua and 2I/Borisov in the context of active asteroids and comets in the Solar System. The discovery of these two objects implies a galactic-wide population of $\sim10^{26}$ similar bodies. Forthcoming observatories should detect many more interstellar planetesimals which may offer new insights into how planetary formation processes vary throughout the Galaxy.

Auteurs: Darryl Z. Seligman, Amaya Moro-Martín

Dernière mise à jour: 2023-04-02 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://arxiv.org/abs/2304.00568

Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2304.00568

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

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