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Pourquoi les comètes sont-elles pauvres en azote ?

par webmaster - publié le , mis à jour le

Une solution à cette énigme vient d’être proposée par une équipe internationale de chercheurs dont font partie les Français Olivier Mousis, Jean-Marc Petit et Philippe Rousselot de l’Observatoire des Sciences de l’Univers THETA de Franche-Comté (UTINAM, INSU-CNRS, Université de Franche-Comté), en collaboration avec Aurélie Guilbert-Lepoutre (University of California, USA), Jonathan I. Lunine (Cornell University, USA), Anita L. Cochran (The University of Texas, USA) et Jack Hunter Waite (Southwest Research Institute, USA).

L’abondance réelle de l’azote moléculaire dans les comètes est toujours inconnue malgré plusieurs décennies d’observations multi longueurs d’ondes depuis le sol ou l’espace. Cette déficience apparente est d’autant plus surprenante que la planète naine Pluton et le satellite de Neptune Triton sont tous deux connus pour posséder des surfaces riches en glaces d’azote alors que les modèles dynamiques existants prédisent que ces objets et les comètes se sont formés dans une région commune de la nébuleuse primitive.
Olivier Mousis et ses collègues viennent d’apporter une solution à cette énigme en montrant que les glaces d’azotes ont été incorporées à très basse température dans les noyaux cométaires au moment de leur formation dans la nébuleuse. Les chercheurs ont également démontré qu’un chauffage radiogénique, dû à la présence d’éléments radioactifs, se mettait en place dans les comètes juste après leur formation et permettait d’augmenter leur température interne de manière suffisamment importante pour que l’azote piégé se sublime. En raison de leur faible taille (de quelques kilomètres à plusieurs dizaines de kilomètres) et de leur porosité importante, les comètes n’ont pas pu retenir l’azote sublimé, qui s’est échappé de leur intérieur.
Des corps massifs comme Pluton et Triton ont certainement été l’objet d’un chauffage interne plus important que celui subi par les comètes. Cependant leur taille conséquente ( > 2000 km), impliquant une gravité bien plus importante que dans le cas des comètes, et une porosité négligeable à partir de quelques kilomètres de profondeur, ont extrêmement restreint le dégazage de l’azote moléculaire au cours de leur évolution. L’azote dégazé a ainsi pu constituer l’essentiel des glaces présentes sur les surfaces de Pluton et Triton, ainsi que leurs atmosphères.
Source :
O. Mousis, A. Guilbert-Lepoutre, J. I. Lunine, A. L. Cochran, J. H. Waite, J.-M. Petit, and P. Rousselot, The dual origin of the nitrogen deficiency in comets : selective volatile trapping in the nebula and postaccretion radiogenic heating, The Astrophysical Journal, sous presse.

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