Quelques données sur la comète Hale-Bopp
Index
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Ces coquilles sont formées par la matière
éjectée par un puissant jet sur le noyau. Ce dernier
est en rotation et envoie la matière dans l'espace; cette matière
s'éloigne progressivement du noyau et forme donc une spirale. Ce jet a permis de mesurer la période de rotation de Hale-Bopp : le noyau tourne sur lui-même en 11,4 heures; à cette rotation s'ajoute un mouvement de précession d'une période d'environ 21 jours. |
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(Photo obtenue le 8 avril 1997 à l'Observatoire du Pic du Midi par Jean Lecacheux et François Colas). |
Le tableau suivant mentionne quelques dates importantes concernant Hale-Bopp, notamment les passages au périhélie et à l'aphélie, et le moment où elle sera plus loin du Soleil que chacune des planètes. Pour chacune de ces dates, le tableau donne la distance de la comète au Soleil (en unités astronomiques), la vitesse de la comète sur son orbite (en kilomètres par seconde), sa magnitude apparente et la distance de la comète à la Terre (en unités astronomiques).
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événement |
distance |
vitesse (km/s) |
magnitude |
distance |
- 4 600 000 000 |
naissance |
||||
- 2215 |
TRES près de Jupiter |
||||
-2214 |
périhélie précédent |
? |
? |
||
-108 |
aphélie précédent |
520 |
0,1 |
520 |
|
27 avril 1993 |
13,1 |
11 |
18 |
12,8 |
|
23 juillet 1995 |
découverte |
7,2 |
16 |
10,5 |
6,2 |
avril 1996 |
4,7 |
19 |
8 |
4,6 |
|
23 mars 1997 |
0,93 |
44 |
-0,7 |
1,32 |
|
1 avril 1997 |
0,91 |
44 |
-0,8 |
1,35 |
|
24 avril 1997 |
plus loin du Soleil que la Terre |
1,00 |
42 |
0,2 |
1,65 |
12 juin 1997 |
plus loin du Soleil que Mars |
1,52 |
34 |
2,6 |
2,42 |
7 mai 1998 |
plus loin du Soleil que Jupiter |
5,20 |
18 |
9,5 |
5,37 |
12 octobre 1999 |
plus loin du Soleil que Saturne |
9,55 |
13 |
~13 |
9,62 |
7 février 2004 |
plus loin du Soleil que Uranus |
19,2 |
9,4 |
~24 |
19,4 |
15 juillet 2010 |
plus loin du Soleil que Neptune |
30,1 |
7,5 |
~28 |
29,8 |
15 mars 2017 |
plus loin du Soleil que Pluton |
39,5 |
6,4 |
~30 |
39,7 |
2020 |
44 |
6,1 |
~30 |
44 |
|
3193 |
prochain aphélie |
357 |
0,5 |
~39 |
357 |
~ 4389 |
prochain périhélie |
? |
? |
En extrapolant l'orbite de la comète
vers le passé, il a été possible d'en retrouver la trace
sur une plaque photographique du 27 avril 1993, obtenue à l'observatoire
anglo-australien de Siding Spring en Australie. Cette observation a permis
d'améliorer grandement les premiers calculs servant à
déterminer la trajectoire de la comète. Lors de cette observation
la comète se trouvait à 13 unités astronomiques du Soleil,
soit au-delà de l'orbite de Saturne, et était de magnitude
18 (circulaire 6198 de l'Union Astronomique Internationale).
Avril 1996 : modification de l'orbite
suite au passage dans le champ gravitationnel de Jupiter. Le passage
"à proximité" de Jupiter, à 115 millions de km de distance,
a en effet suffit pour diminuer de près de 2000 ans la période
de révolution de Hale-Bopp autour du Soleil : avant l'apparition actuelle,
la période de Hale-Bopp était de 4211 années, mais le
passage suivant aura lieu dans seulement 2392 ans.
23 mars 1997 : passage de la comète
au plus près de la Terre.
Il est intéressant de comparer la distance minimum Terre - Hale-Bopp
(1,3 UA, soit 197 millions de km) avec celle de la comète Hyakutake,
qui a atteint 15 millions de km le 25 mars 1996. Contrairement à
la comète Hyakutake, qui apparaissait brillante en raison de son passage
à proximité de la Terre, c'est la taille importante du noyau
de Hale-Bopp qui l'a rendue aussi visible.
La figure suivante, créée par Nick James
(The Astronomer
group), représente les orbites de la Terre (horizontale) et de
Hale-Bopp (verticale); on voit que l'orbite de Hale-Bopp était presque
perpendiculaire au plan de
l'écliptique (inclinaison
: 89,4°). Le périhélie (le premier avril) a eu lieu
au nord de l'écliptique, ce qui favorisait particulièrement
les observateurs de l'hémisphère nord.
Ce passage de Hale-Bopp
était cependant plutôt défavorable pour les Terriens
: nous étions presque au plus loin de la comète quand celle-ci
était au mieux de sa forme. Si elle était passée
exactement quatre mois plus tôt, elle serait passée à
seulement 16 millions de kilomètres de la Terre; dans ce cas, elle
aurait été tellement brillante qu'elle aurait projeté
une ombre et aurait été visible à l'oeil nu en pleine
journée ! On aurait pu parler de la comète du millénaire
!
1 avril 1997 : au
périhélie,
la vitesse de la comète était de 44 km/s; elle parcourait donc
près de 4 millions de kilomètres chaque jour ! A titre de
comparaison, une balle de fusil se déplace à environ 800 m/s,
soit 55 fois plus lentement que Hale-Bopp au périhélie.
Vers l'an 2020, Hale-Bopp atteindra la magnitude 30,
c'est-à-dire qu'elle sera 1,5 milliards de fois plus faible que ce
que l'oeil nu peut voir. Cette magnitude représente à
peu près la magnitude limite pour le télescope spatial Hubble
et les plus grands télescopes terrestres actuels, de 8 mètres
de diamètre. On pourra donc suivre la comète au moins
jusqu'à cette date, et peut-être encore au-delà, avec
les moyens techniques qui continuent d'évoluer. A ce moment,
toute trace d'activité aura bien sûr cessé sur la
comète, qui restera pendant plus de 2000 ans une petit boule en
hibernation aux confins du système solaire.
Vers l'an 3193, Hale-Bopp atteindra sa plus
grande distance au Soleil (aphélie). La vitesse de la comète
est minimum à l'aphélie et sera seulement de 0,46 km/s soit
1700 km/h (la même vitesse que le Concorde).
A ce moment, Hale-Bopp sera à 357 UA, c'est-à-dire à
54 milliards de km. Elle sera alors 9 fois plus loin du Soleil que
Pluton. Cette distance énorme est cependant minuscule, quand
on la compare à la distance de la plus proche étoile du Soleil,
Proxima Centauri, qui est située à 41000 milliards de km !
La photo suivante, obtenue le 27 mars 1997 à
l'observatoire
du Col Drusciè (Cortina d'Ampezzo, Italie), par A. Dimai, R. Volcan
et A. Zardini, illustre bien les différentes échelles de distance
rencontrées ici.
Ce jour-là, la comète Hale-Bopp est passée presque devant
la galaxie d'Andromède (M31), visible près du coin inférieur
gauche de la photo. La comète était alors à environ
10 minutes de lumière de la Terre. A titre de comparaison, la
lumière traverserait la Terre en moins d'un vingtième de seconde,
et elle nous parvient de la Lune en un peu plus d'une seconde.
Les étoiles visibles sur la photo appartiennent à notre galaxie
et sont situées environ entre 10 et 1000 années de lumière.
La galaxie d'Andromède, quant à elle, est à près
de 3 millions d'années de lumière de nous !
En dépit de l'immensité de leur queue, les comètes ne perdent pas beaucoup de matière. On a estimé que la comète de Halley perd entre 2 et 5 mètres d'épaisseur à chacun de ses passages auprès du Soleil. Naturellement, plus une comète s'approche du Soleil, plus vite sa surface glacée se dissipera et plus courte sera sa vie.
En mesurant la quantité de lumière réfléchie par la queue de poussières ou émise par la queue d'ions, on peut calculer le taux de production de poussières ou d'ions. Ainsi, à la mi-février 1997, environ 400 tonnes de poussières et 100 tonnes de gaz étaient émises à chaque seconde par la comète Hale-Bopp.
Un calcul simplifié permet d'estimer combien de temps la comète
pourra survivre à ce rythme.
Supposons que 500 tonnes de matière soient éjectées
à chaque seconde pendant une période de 5 mois. Il y
a 13 millions de secondes dans 5 mois et 500 tonnes/seconde multipliées
par 13 millions de secondes donnent une perte totale de matière d'environ
6,5 milliards de tonnes. La densité d'une comète est
estimée à environ 0,3 gramme par cm3 (ou tonnes
par m3). Ces 6,5 milliards de tonnes représentent
donc un volume d'environ 22 milliards de m3 ou 22
km3.
Le diamètre de Hale-Bopp a été évalué
à environ 40 km; une sphère de 40 km de diamètre
possède une surface d'environ 5000 km2.
L'épaisseur de matière perdue par la comète
à chaque passage est donc approximativement de 22 km3 (volume)
divisés par 5000 km2 (surface), soit environ 4 mètres
(cette approximation est raisonnable car 22 km3 représentent
une faible fraction du volume de la comète). Ainsi donc, lorsque
la comète Hale-Bopp sera retournée dans les profondeurs
glacées du système solaire, elle aura perdu 4 mètres
d'épaisseur.
Si elle perd 4 mètres d'épaisseur à chaque orbite et
que son diamètre est de 40 km, elle pourra encore parcourir 5000 orbites
(soit 12 millions d'années) avant de disparaître complètement.
Cependant, elle finira par s'épuiser, sa queue devenant de moins
en moins spectaculaire à chaque passage et, en fin de compte, il ne
restera probablement plus qu'une sorte de noyau rocheux inactif en orbite
autour du Soleil, à peu près semblable à un
astéroïde.
Elle pourrait aussi se casser en plusieurs morceaux avant cela. Ce
phénomène a déjà été observé
pour une vingtaine de comètes, par exemple la célèbre
comète West qui, lors de son passage près du Soleil en 1976,
s'est fragmentée en quatre.
L'eau constitue 75 à 80 % de la matière volatile de la plupart des comètes. D'autres glaces fréquentes sont le monoxyde de carbone (CO), le dioxyde de carbone (CO2), le méthane (CH4), l'ammoniac (NH3) et le formaldéhyde (H2CO).
Voici la liste des molécules qui ont été détectées dans la comète Hale-Bopp, certaines pour la première fois, comme le dioxyde de soufre (SO2), l'acide formique (HCOOH) ou l'acide cyanhydrique deutéré (DCN) (source : ESO Comet Hale-Bopp Update, May 16,1997) :
La plupart des composés organiques de Hale-Bopp ont déjà été identifiés dans les denses nuages moléculaires interstellaires, ce qui renforce le lien entre la matière cométaire et la matière interstellaire, lien mis en évidence lors de l'exploration de la comète de Halley en 1986.
Certaines comètes, comme la Grande Comète de Mars 1843, la
Grande Comète de Septembre 1882 ou encore la comète Ikeya-Seki,
en 1965, ont été tellement brillantes qu'elles étaient
visibles en pleine journée. En effet, chacune de ces
3 comètes a atteint la magnitude -17, soit plus de 60 fois plus
brillante que la Pleine Lune !
La comète Hale-Bopp n'a pas été aussi brillante : elle
a atteint "seulement" la magnitude -0,8 à la fin de mars 1997 (voir
le tableau des grandes comètes du
20ème siècle). Cependant, elle a
été exceptionnelle à plusieurs points de vue et on peut
la comparer aux plus belles comètes des siècles passés.
La comète Hale-Bopp a été plus brillante que la magnitude 0 pendant 7 semaines, du 6 mars au 26 avril 1997 (seules 2 étoiles visibles depuis la Belgique sont plus brillantes que la magnitude 0 : Sirius et Arcturus). Depuis la comète de Tycho Brahé en 1577, aucune comète n'était restée aussi brillante aussi longtemps. Cette dernière comète était restée plus brillante que la magnitude 0 pendant environ 10 semaines. Mentionnons également les nombreux passages de la comète de Halley (entre 8 et 10 semaines plus brillante que la magnitude 0), lors des années 364, 66, -11, 607 et 530 (source : Longest Visibility of Ancient Comets, par Jacques Sauval, Observatoire Royal de Belgique).
La première observation à l'oeil nu de la comète Hale-Bopp a été faite le 17 mai 1996 et la comète est restée visible à l'oeil nu jusqu'au 2 novembre 1997. Il s'agit de la plus longue période de visibilité à l'oeil nu rapportée pour une comète : 17 mois et demi ! La détentrice précédente du record était la comète Flaugergues, de 1811, avec "seulement" 9 mois de visibilité à l'oeil nu. (source : Mark Kidger, IAC, Tenerife, Espagne)
Au moment de sa découverte, Hale-Bopp était à 7,2
unités astronomiques du Soleil, soit
à plus d'un milliard de kilomètres de la Terre, bien au-delà
de l'orbite de Jupiter : jamais des astronomes amateurs
n'avaient découvert une comète aussi
lointaine.
Une découverte aussi précoce est rare et d'un grand
intérêt scientifique : à une si grande distance du Soleil,
la plupart des composés volatils du noyau n'avaient pas encore
commencé à se sublimer; au fur et à mesure que la
comète se rapprochait du Soleil -et donc qu'elle se réchauffait
petit à petit- les scientifiques ont pu assister pour la première
fois au départ de la sublimation d'une dizaine de molécules
différentes; l'étude de cette évolution a permis de
mieux comprendre les processus physiques et chimiques qui ont lieu à
la surface du noyau lors de son constant réchauffement.
Finalement, la comète Hale-Bopp aura été la comète observée par le plus grand nombre d'êtres humains dans l'histoire de l'humanité : suite, d'une part à sa durée de visibilité exceptionnelle, d'autre part à la publicité faite par les mass media, et enfin parce que la population de la planète Terre n'a jamais été aussi importante. Ce record risque bien de ne jamais être battu, à cause de la pollution lumineuse qui augmente sans cesse.
Voir les sites consacrés à la comète Hale-Bopp sur la page des sites.
Mes photos de la comète Hale-Bopp.