Mission Rosetta: Trois hypothèses pour expliquer l'oxygène de Tchouri

COMETE La question passionne les astrophysiciens…

Romain Scotto

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La comète Tchouri prise en photo par Rosetta le 22 novembre 2014.
La comète Tchouri prise en photo par Rosetta le 22 novembre 2014. — ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team

Autant le dire tout de suite, la réponse à la question n’est pas connue. Et à vrai dire, elle ne risque pas de l’être. Deux grandes hypothèses ont pourtant été émises pour expliquer l’origine des molécules de dioxygène détectée par Philae sur la comète Tchouri. Soit celles-ci sont antérieures à la création de la comète. Soit elles sont apparues au cours de la vie de l’astre. Même au sein de la communauté scientifique, il y a débat.

Hypothèse 1 : Avant la formation de la comète (Taux de probabilité : 60 %). C’est l’idée développée par les auteurs de l’article de la revue Nature jeudi. Selon eux, l’oxygène aurait été piégé avant la formation de la comète, il y a 4,6 milliards d’années, date de naissance approximative de notre système solaire. « Il est possible que les grains de poussière de la comète proviennent du nuage ayant donné naissance au système solaire », admet Fabienne Casoli, astronome au Cnes. La comète étant le fuit d’une agrégation de petits grains de glaces et poussières, l’oxygène aurait pu y atterrir depuis ce qu’on appelle les nuages interstellaires, notamment la nébuleuse d’Orion. Suivant cette logique, cet oxygène moléculaire (O2) pourrait même être plus ancien que notre système solaire. On parle donc « d’oxygène primordial » poursuit André Bieler l’un des auteurs de l’étude. Pour avoir pu survivre en l’état, « il a fallu qu’il soit incorporé dans la comète avec douceur », précise le chercheur.

Hypothèse 2. Dans les premiers instants de formation de la comète (39 %). Amateurs de chimie moléculaire, régalez-vous. Cette deuxième hypothèse défend l’idée d’une apparition de l’oxygène à l’intérieur de la comète, en pointant l’effet de la radiolyse : « C’est le rayonnement solaire qui casse les molécules » explique Olivier Mousis, un autre coauteur de l’étude qui penche personnellement pour cette version des faits. L’oxygène se serait formé dans les premiers instants de vie de la comète, en rotation autour du soleil. Sous l’effet du rayonnement, des molécules d’eau gelées auraient pu être détruites, créant du même coup de l’oxygène. « Mais on n’est pas sûrs que les conditions de température et de rayonnement à bord de la comète soient compatibles avec ça », nuance Fabienne Casoli. Pour Olivier Mousis, cette thèse est plus crédible que la première dans la mesure où elle ne fait pas face à un problème kafkaïen : « On a vu que dans la comète il n’y a pas d’azote. Ou très peu. Pour l’expliquer, il a fallu dire que la comète s’est formée au-dessus de la température de piégeage de l’azote dans la glace. Or l’oxygène est un élément qui se piège comme l’azote. Donc on ne peut pas dire qu’avec le rayonnement, l’azote est parti, mais pas l’oxygène. C’est antinomique. » D’où ses doutes sur l’hypothèse 1. Et ce, même si les chercheurs affirment le contraire dans l’article. L’interprétation était trop hâtive selon lui.

Hypothèse 3 : Longtemps après la formation de la comète (1 %, mais vraiment pour la forme). L’oxygène a-t-il pu être apporté par un élément extérieur, inconnu, imprévisible, au cours de la vie de la comète. « Non », tranchent en chœur les deux scientifiques. Ou alors dans les films de science-fiction. « La chimie de l’oxygène est relativement bien connue mais c’est difficile de prédire des choses définitives, admet pourtant Fabienne Casoli. Il y a quelques mois on aurait dit des choses fausses sur la présence d’oxygène sur la comète. On est là pour trouver des éléments qui bouleversent nos certitudes. » C’est bien tout l’intérêt de l’exploration spatiale.