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13 janvier 2011
La comète Hartley-2 recrache 230 kg de vapeur d'eau à la seconde
Observations avec PACS, SPIRE et HIFI
Du 24 octobre au 17 novembre 2010, l’observatoire spatial Herschel de l’Agence spatiale européenne a utilisé l’ensemble de ses instruments de haute technologie afin d’observer le rayonnement infrarouge lointain et submillimétrique de la comète 103P/Hartley 2. Il a cartographié le rayonnement thermique de la poussière, de 55 à 671 micromètres de longueur d’onde. Herschel participe à une intense campagne astronomique mondiale pour étudier la comète Hartley 2 avant, pendant et après le survol réalisé par la mission EPOXI (Extrasolar Planet Observation and Deep Impact Extended Investigation) de la NASA le 4 novembre 2010. Le retour de la comète Hartley 2 cette année est exceptionnel. L’astre est passé au plus près du Soleil le 28 octobre 2010, après s’être aventuré à 18 millions de kilomètres (0,12 unités astronomiques, UA) de la Terre le 20 octobre. Depuis sa découverte en 1986, jamais il ne s’était autant approché de notre planète et il s’en faudra de beaucoup pour qu’il revienne aussi près au cours du siècle à venir. En conséquence, le 20 octobre, la comète Hartley 2 est passée à seulement 16,4 millions de kilomètres du télescope spatial Herschel : des mesures très sensibles, complémentaires des observations de la sonde EPOXI et des grands instruments astronomiques, ont été acquises. 
La comète 103P/Hartley 2 observée par l’instrument Herschel/SPIRE. 230 kg de vapeur eau éjectée à la seconde Les premières observations de la comète Hartley 2 avec Herschel montrent déjà les possibilités uniques de cet observatoire de l’Univers froid : les images à haute sensibilité obtenues dans l’infrarouge lointain contraignent la taille des grosses particules de poussière ; les analyses du rayonnement révèlent la distribution des molécules d’eau éjectées par le noyau quand les glaces se réchauffent à proximité du Soleil. Une production d’environ 230 kilogrammes par seconde de vapeur d’eau a été enregistrée. Le degré d’excitation de la molécule l’eau est contraint par des observations de transitions à des niveaux de rotation élevés en utilisant les trois instruments de Herschel : HIFI (Heterodyne Instrument for the Far Infrared), SPIRE (Spectral and Photometric Imaging Receiver) et PACS (Photodetector Array Camera and Spectrometer). On obtient des informations cruciales sur la cinématique du dégazage de la comète. PACS a fourni des images d’émissions d’eau et de poussière au moment du survol par la sonde EPOXI. 
Une image de 1,5’x3’ de la raie d’émission à 557 GHz de la vapeur d’eau dans la comète 103P/Hartley 2 observée par l’instrument Herschel/HIFI. En superposition : le spectre à haute résolution obtenu à la position centrale. L’observation a été faite le 30 octobre 2010, cinq jours avant la rencontre avec la sonde EPOXI, alors que la distance de Herschel à la comète était de 19,5 millions de km. Le taux de production d’eau est estimé à 230 kilogrammes par seconde. La flèche et le point entouré indiquent la direction du Soleil. (Crédit : ESA/Herschel/HssO) « Les observations de la chevelure de poussières avec PACS et SPIRE permettent de contraindre les propriétés des grosses particules de poussières et de mesurer leur taux de production », indique Dominique Bockelée-Morvan, membre de l’équipe et chercheuse au Laboratoire d’Etudes Spatiales et d’Instrumentation en Astrophysique LESIA (Observatoire de Paris, CNRS, Université Pierre et Marie Curie, Université Paris Diderot, France). « Les observations faites avec SPIRE représentent la première imagerie d’une comète à ces longueurs d’onde » poursuit Bruce Swinyard, membre de l’équipe et chercheur de l’University College de Londres, UK. « Cette approche de la comète Hartley 2 permet l’observation de raies spectrales de faible intensité, jamais encore observées dans des comètes à courte période, ainsi que l’imagerie à haute résolution spatiale de l’émission de l’eau dans la chevelure » complète Dariusz Lis, membre de l’équipe, du California Institute of Technology, États-Unis. « Nous attendions avec impatience l’arrivée de ces données scientifiques passionnantes » conclut Miriam Rengel, du Max Planck-Institut für Sonnensystemforschung, Allemagne, membre de l’équipe ainsi que de l’équipe de calibration de HIFI. En raison du mouvement rapide de la comète Hartley 2, des contraintes apportées par le chauffage direct des traqueurs d’étoiles par le Soleil, et de la nécessité de programmer pendant le même jour des observations avec de multiples instruments, la mise en place de ces observations par l’équipe de planification de la mission Herschel a été très délicate. Mais tous ces efforts sont désormais récompensés par les fantastiques observations apportées par Herschel en soutien au survol de la comète par la sonde EPOXI. Ces observations font partie du programme clé de temps garanti sur Herschel « l’eau et la chimie associée dans le Système solaire », qui rassemble une équipe internationale menée par Paul Hartogh du Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung, Allemagne.
Collaboration Instituts partenaires impliqués dans ces travaux : Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung, Katlenburg-Lindau, Germany
En savoir plus: Le communiqué de presse de l'Observatoire de Paris Le communiqué sur le site Herschel Science Centre de l'Agence spatial européenne Le site du programme HssO sur Herschel, responsable de ces observations.
#45 - Màj : 13/01/2011
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