La comète de Halley sur la tapisserie de Bayeux

Les comètes nous ont toujours fascinés (et parfois effrayés) par leurs aspects spectaculaires et leurs apparitions imprévues. Ce sont des petits corps célestes, d'un diamètre de l'ordre de quelques kilomètres, constitués essentiellement de glace d'eau et de roches. Comme les planètes, elles sont soumises au champ de gravitation solaire. Elles se déplacent sur des orbites très excentriques, qui les emmènent, parfois, à de très grandes distances héliocentriques, au-delà de l'orbite des planètes géantes.

La faible gravité qui y règne, en raison de la petite taille de leur noyau, a préservé les comètes de toute transformation métamorphique. La basse température à laquelle leur noyau est soumis leur permet de conserver à l'état solide les molécules les plus volatiles. Les comètes ne peuvent donc pas avoir subi de modification majeure depuis leur formation, en dehors de l'évaporation d'une couche extérieure de glace et de poussières à chaque passage à proximité du Soleil. Les comètes peuvent donc être considérées comme des témoins précieux de l'histoire du Système solaire.  D'où l'occasion unique que présentent ces objets primitifs, véritables fossiles, lorsqu'ils s'approchent suffisamment de la Terre.

En outre, les comètes présentent l'avantage d'offrir à l'observateur des conditions physico-chimiques radicalement différentes de nos laboratoires terrestres : une température très basse; une pression extrêmement faible; un champ de gravitation quasiment nul; une atmosphère cométaire transitoire, en échappement permanent, soumise seulement au rayonnement solaire dans le visible et l'ultraviolet, qui dissocie et ionise ses molécules. Ces conditions ne sont pas aisément reproductibles sur notre planète. La physique cométaire peut donc nous apprendre beaucoup sur la constitution des glaces à basse température, la chimie en phase gazeuse diluée et froide, la physique des changements d'état à basse température, la chimie hétérogène et les interactions entre molécules gazeuses et grains de poussière, la photochimie, la spectroscopie moléculaire.

Le LESIA participe à l'étude des comètes suivant plusieurs thèmes :

• L'inventaire moléculaire des comètes par les observations spectroscopiques dans les domaines radio et infrarouge.  > voir ici
• Le suivi systématique de la production de gaz sur toutes les comètes brillantes par l'observation du radical OH avec le radiotélescope de Nancay.  > voir ici
• L'exploration spatiale avec la sonde Rosetta  où nous collaborons sur les instruments VIRTIS  et  MIRO.
• L'imagerie cométaire à la Station  planétologique des Pyrénées (Pic du Midi).
• Les comètes et l'histoire du Système solaire.