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Les scientifiques ont découvert que l’oxygène moléculaire autour de la comète 67P n’est pas produit à sa surface, comme certains l’ont suggéré, mais peut provenir de son corps. Le satellite Rosetta de l’Agence spatiale européenne a escorté la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko lors de son voyage autour du soleil d’août 2014 à septembre 2016, laissant tomber une sonde et finalement s’écraser sur sa surface.

Lorsque la comète est suffisamment proche du soleil, la glace à sa surface se «sublime» – se transforme du solide au gaz – formant une atmosphère gazeuse appelée coma. L’analyse de la coma par des instruments sur Rosetta a révélé qu’elle contenait non seulement de l’eau, du monoxyde de carbone et du dioxyde de carbone, comme prévu, mais aussi de l’oxygène moléculaire.

L’oxygène moléculaire déjà présent ou nouveau ?

L’oxygène moléculaire est formé de deux atomes d’oxygène réunis, et sur Terre il est essentiel pour la vie, où il est produit par la photosynthèse. Il a déjà été détecté autour de quelques-unes des lunes glacées de Jupiter, mais il ne devrait pas être trouvé autour d’une comète. L’équipe scientifique de Rosetta a signalé à l’origine que l’oxygène provenait probablement du corps principal de la comète, ou noyau. Cela signifiait qu’il était déjà présent lorsque la comète elle-même s’est formée au début de la formation du Système Solaire il y a 4,6 milliards d’années.

Un groupe de chercheurs externes a toutefois suggéré qu’il pourrait y avoir une source différente d’oxygène moléculaire dans les comètes. Ils avaient découvert une nouvelle façon de produire de l’oxygène moléculaire dans l’espace, déclenchée par des ions énergétiques – des molécules chargées électriquement. Ils ont proposé que les réactions avec des ions énergétiques sur la surface de la comète 67P pourraient à la place être la source de l’oxygène moléculaire qui a été détecté.

Maintenant, les membres de l’équipe qui sont en charge de Rosetta ont analysé les données sur l’oxygène de 67P à la lumière de cette nouvelle théorie. Dans un article publié aujourd’hui dans Nature Communications et dirigé par des physiciens de l’Imperial College de Londres, ils rapportent que le mécanisme proposé pour produire de l’oxygène à la surface de la comète n’est pas suffisant pour expliquer les niveaux observés dans le coma.

Pas assez d’ions énergétiques

L’auteur principal, M. Kevin Heritier, du Département de physique de l’Impériale, a déclaré: « la première détection d’oxygène moléculaire dans la coma de 67P était à la fois très surprenante et passionnante. Nous avons testé la nouvelle théorie de la production d’oxygène moléculaire de surface en utilisant des ions énergétiques qui déclenchent les processus à sa surface, qui pourraient conduire à la production d’oxygène moléculaire, selon la quantité d’oxygène moléculaire observée dans le coma. »

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Le coauteur Marina Galand, du département de physique de l’Impériale et co-chercheur scientifique du Rosetta Plasma Consortium, a ajouté: « La génération de surface de l’oxygène moléculaire peut encore se produire sur 67P, mais la majorité de l’oxygène moléculaire dans la coma n’est pas produite par un tel processus.  »

Cette nouvelle analyse est cohérente avec la conclusion originale de l’équipe, à savoir que l’oxygène moléculaire était très probablement déjà présent lors de la formation de 67P. D’autres théories ont été proposées, et ne peuvent pas encore être exclues, mais la théorie de la présence lors de la formation (ou primordiale), correspond actuellement le mieux avec les données.

Ceci est également soutenu par des théories plus récentes qui ont revisité la formation de l’oxygène moléculaire dans les nuages ​​sombres et la présence d’oxygène moléculaire dans le système solaire à ses débuts. Dans ce modèle, l’oxygène moléculaire créé est congelé sur de petits grains de poussière. Ces grains recueillaient plus de matière et finissaient par s’accumuler dans la comète et bloquaient l’oxygène dans son noyau.

Source : Imperial College London