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Les Grandes COMETES du Passé et les passages de la comète de Halley, les Grands Chasseurs de Comètes

 

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Lost - Les Disparues... ou les comètes périodiques non revues

 

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Comètes célèbres

 

 1P/Halley

(Photo ESA/MPIA)

  Noyau de la célèbre comète de Halley (filmé depuis la sonde Giotto en 1986 à environ 18 000 km de distance). A l'occasion de son dernier passage aux environs du  Soleil,  la comète a été observée par tous les grands observatoires, et par cinq sondes envoyées à sa rencontre : Véga1, Véga 2, Suisi, Sakigake, Giotto.

 

C/Kohoutek (1973 E1) 

 Découverte le 7 mars 1973 par l'astronome tchèque Lubos Kohoutek, la comète défraya la chronique pendant plusieurs mois par les estimations de son éclat. En réalité, elle fut beaucoup moins brillante. Un rendez-vous manqué pour le grand public.

 

 

Shoemaker-Levy 9

Découverte le 24 mars 1993 par les américains Eugene et Carolyn Schoemaker et David Levy. Subissant les effets de marée de Jupiter, la comète se disloqua en 21 fragments, qui furent capturés par l'attraction de la planète géante. Les fragments de la comète, composant un chapelet, s'écrasèrent dans l'hémisphère Sud de Jupiter du 16 au 22 juillet 1994.

 

 

C/1965 S1 Ikeya-Seki  

capturée sur film par Dr Roger Lynds en 1966. (Credit : Roger Lynds/AURA/NOAO/NSF)

Découverte par deux astronomes amateurs japonais, Kaoru Ikeya et Tsutoma Seki, le 18 septembre 1965, la comète se brisa en deux lors de son passage au plus près du Soleil le 21 octobre 1965. La comète présenta ensuite une très longue queue de poussières, qui, dès la fin octobre couvrait environ le quart de sphère céleste et s'étendait sur environ 200 millions de kilomètres.

 

 

C/1976 VI West

Découverte le 5 novembre 1975 par le danois Richard West sur plaques photographiques. Après son passage au périhélie en février 1976, elle fut visible début mars munie d'une superbe queue de poussières longue de 25 à 30° pour 10 à 15° de large, et de magnitude -1 à -2. Son noyau se fragmenta en quatre morceaux par la suite.

 

 C/ 1970 II Benett

(Photo : Cerro Tololo Interamerican Observatory, Chile/ Department of Astronomy, University of Michigan, Ann Arbor)

 Découverte le 28 décembre 1970 par le sud-africain J.C. Benett, elle devint visible à l'oeil nu dès février 1970. En mars, près de son périhélie, elle atteignit la magnitude 0 et présenta une queue de poussières d'environ 30°.

 

C/1983 H1 Iras-Araki-Alcock 

Repéré par le satellite infrarouge IRAS le  25 avril 1983, puis découverte par l'astronome amateur Genichi Araki le 4 mai 1983 mais également par l'astronome amateur  George Alcock, la comète restera visible à l'oeil nu seulement quelques jours début mai 1983, lors de son passage à proximité de la Terre à 4,7 millions de kilomètres.

 

 

 C/1995 O1 Hale-Bopp 

 ( Photo : NASA)

Découverte le 23 juillet 1995 par Alan Hale et Tom Bopp, la comète s'est approchée à environ 136 millions de kilomètres du Soleil le 1er avril 1997. Elle resta visible à l'oeil nu pendant plusieurs semaines. La comète Hale-Bopp restera dans les mémoires comme l'une des plus belles jamais observées. Son retour s'effectuera dans 2400 ans.

 

C/1996 B2 Hyakutaké

 (Photo : NASA)

Découverte par l'astronome amateur japonais Hyakutaké le 31 janvier 1996, la comète offrit un très beau spectable. Elle s'approcha à 15 millions de kilomètres de la Terre, et déploya une queue sur plus de 20 millions de kilomètres.

 

 

 C/1999 S4 Linear

(Photo : NASA)

Découverte par le télescope de surveillance automatique de la voûte céleste, en octobre 1999, la comète n'offrit pas le spectable que l'on attendait d'elle. Annoncée comme la première comète visible à l'oeil nu depuis Hale-Bopp, elle se révéla beaucoup moins lumineuse que prévue. Lors de son passage au périhélie, la comète se fragmenta en plusieurs morceaux. Le télescope Hubble eut le privilège de voir l'explosion de son noyau.

 

19P/Borrelly

(Photo : Deep Space 1)

Découverte en 1904 par Alphonse Borrelly, la comète d'une période de 6.885 ans, a été survolée et photographiée à moins de 2.200 km du noyau, par la sonde américaine Deep Space 1, le 22 septembre 2001.

 

 

Liens :

 

Notes cométaires du Bureau des longitudes

 

Serveur d'éphémérides du Bdl

 

Elements & Ephemerides Observable Comets

 

Comet Observation Home Page

 

IAU: Central Bureau for Astronomical Telegrams

 

IAU: Minor Planet Center

 

Near Earth.net Comets, Meteors, & Asteroids

 

Cometography.com

 

Asteroids Directory - asteroids related news, books and web resources. 

 

 

Repères Historiques

 

Les plus anciennes apparitions consignées par les Babyloniens remontent à l'an -235.

 

Mais déjà, les astronomes chinois procédaient à des observations systématiques de tous les événements astronomiques, et consignaient soigneusement la marche des comètes dans le ciel ainsi que de nombreux détails relatifs aux formes des queues observées. La comète de Halley semble avoir ainsi été observée en Chine dès -239.

 

Un ouvrage chinois datant de -168, probablement copié d'après un original remontant au IVème avant notre ère, constitue le plus ancien atlas cométaire connu, décrivant quelques 29 comètes différentes.

 

 

 

Fragment du livre de soie chinois contenant les plus anciennes représentations de comètes découvertes à ce jour et datant probablement du IVème siècle av. J.C

 

 

 

Observées depuis l'Antiquité, leurs aspects insolites ont longtemps semé la terreur, et leurs apparitions ont souvent été considérées comme des présages de catastrophes.

 

C'est avec les civilisations grecques et romaines que les premières hypothèses ont été émises par les savants et philosophes, quand à l'origine des comètes.

 

Aristote (-384/-322) dans sa Météorologie considéraient que les comètes se formaient dans l'atmosphère terrestre. Apollonius de Myndos (au 1er siècle), quant à lui, voyait les comètes comme des planètes d'une espèce particulière. Sénèque le Philosophe (-4/65) dans ses Questions naturelles les considéra pour la première fois comme des corps célestes indépendants, et émet l'hypothèse d'un retour périodique.

 

Depuis la nuit des temps, les apparitions de comètes sont considérées comme annonciatrices de catastrophes : épidémies, guerres et autres fléaux. Et les nombreuses hypothèses émises par les Grecs, puis par les Romains ne levèrent pas le voile sur l'origine de ces astres étranges.

 

Au Moyen Age, les idées n'évoluent guère, et seuls les astronomes arabes tentent de déterminer les mouvements des comètes. Il faudra attendre la Renaissance et le renouveau de la connaissance scientifique pour les idées d'Aristote reprises par Ptolémée (98/168) soient remises en cause.

 

Regiomontanus (1436-1476) mesure le diamètre angulaire des comètes en 1472.

 

Puis, l'alllemand Jérôme Fracastor (1483-1553) et Pieter Bienewitz, plus connu sous le nom de Pierre Apian (1495-1552), découvrent indépendamment en 1531, que la queue des comètes est orientée à l'opposé de la direction du Soleil, ce que les observateurs chinois avaient déjà signalé quelques 700 ans auparavant.

 

Tycho Brahé (1546-1601) mesure la distance en 1577 d'une comète, et montre ainsi que les comètes sont des astres véritables, mais se heurte au problème de la trajectoire. Kepler (1571-1630) publie ses lois (1609,1619), mais reprend en 1619 dans De Cometis, ainsi que dans un ouvrage publié en 1625 et destiné à défendre les idées de Tycho Brahé. Il suppose donc que la trajectoire des comètes est rectiligne, à vitesse variable. Gassendi (1692-1655) dans son Traité sur les comètes (1652) estime qu'elle est rectiligne mais à vitesse constante.

 

La lumière viendra avec Halley. S'appuyant sur les lois de Newton (1642-1727), il démontre que les trajectoires des comètes sont elliptiques.

 

Halley (1656-1742) observa une comète en 1682 et parvint à montrer qu'elle était la même que celle qui avait déjà été observée en 1607, 1531 et 1456, et prédit son retour en 1758.

Halley (1656-1742)

Stimulé par le succès de la prédiction de Halley, de nombreux astronomes entreprirent une recherche systématique.

 

Parmi les célèbres découvreurs de comètes, citons :

 

- Charles Messier (1730-1817) : 16 comètes découvertes, et 41 observations,

 

- Pierre-François-André Méchain (1744-1804) : 12 comètes, et détermination de l'orbite de 13 autres comètes,

 

- Caroline Herschel (1750-1848), soeur de Williams Herschel, découvre 8 comètes entre 1786 et 1797,

 

- Jean-Louis Pons (1761/1831) : découvre sa première comète en 1801. Découvre 26 comètes (sur les 37 découvertes faites par Pons, plusieurs correspondent à la comète Encke dont on ignorait à l'époque qu'elle revenait périodiquement),

 

- Ernst Wilhelm Leberecht Tempel (1811-1889) : on lui doit la découverte de 17 comètes (13 différentes) entre 1859 et 1877,

 

- Edward Emerson Barnard (1857-1923) : se fit connaître par la découverte d'une quinzaine de comètes, et fut le premier à en découvrir une par la photographie en 1892.

 


Désignation :

 

Depuis le 1er Janvier 1995, l’Union Astronomique Internationale (UAI) et le Minor Planet Center (MPC) ont la charge d’une nouvelle nomenclature officielle pour désigner les comètes (Resolution C.5 approuvée par l'IAU en 1995 à la p.32 de ce PDF). Ce nouveau système est similaire au système existant pour les astéroïdes.

 

La nouvelle comète est baptisée d'un nom provisoire qui suit les règles suivantes :

 

      • un préfixe pour différencier le type de comète (comme défini par l'UAI) :

          - C/ pour les comètes non périodiques ou de périodes supérieures à 200 ans,

          - P/ pour les comètes de périodes inférieures à 200 ans,

          - A/ pour les astéroïdes,

          - D/ pour une comète périodique qui n'existe plus ou est considérée comme perdue,

          - X/ pour les objets dont il est impossible de calculer l'orbite.

           

        La limite arbitraire de 200 ans pour une comète P/ a été remplacée depuis plusieurs années par la limite également arbitraire de 30 ans. La différenciation du type de comète est depuis lors :

          - C/ pour les comètes à apparition unique, ou avec une période orbitale supérieure à environ 30 ans en attente d'un prochain retour observé (à l'occasion duquel la comète recevra sa numérotation périodique définitive),

          - P/ pour les comètes observées à l'occasion de multiples retours ou pour les comètes à apparition unique ayant une période orbitale inférieure à environ 30 ans,

          - A/ pour les astéroïdes,

          - D/ pour les comètes de courte période dont l'orbite ne peut pas être prédite avec exactitude et étant essentiellement considérées comme perdues, en raison d'observations limitées,

          - X/ pour les objets dont il est impossible de calculer l'orbite.

      • le millésime de l'année de découverte,
      • une lettre majuscule correspondant au rang de la quinzaine de la découverte,
      • le numéro d'ordre de la découverte dans la quinzaine concernée,
      • Et enfin, pour respecter la tradition, le nom du ou des découvreurs est optionnellement ajouté.

 

      (exemple : la célèbre comète découverte dans la nuit du 22 au 23 Juillet 1995 par deux américains amateurs Alan Hale et Tom Bopp s'est vue attribuer la dénomination : C/1995 O1 Hale-Bopp).

       

Préfixe indiquant le Type de comètes

Millésime

Rang de la quinzaine

Numéro d'ordre dans la quinzaine de la découverte

Nom du, ou des découvreurs

 

 

JANVIER

du 1er au 15

A

 

 

du 16 jusqu'à la fin du mois

B

FEVRIER

du 1er au 15

C

du 16 jusqu'à la fin du mois

D

MARS

du 1er au 15

E

du 16 jusqu'à la fin du mois

F

AVRIL

du 1er au 15

G

du 16 jusqu'à la fin du mois

H

MAI

du 1er au 15

J

du 16 jusqu'à la fin du mois

K

JUIN

du 1er au 15

L

du 16 jusqu'à la fin du mois

M

JUILLET

du 1er au 15

N

du 16 jusqu'à la fin du mois

O

AOUT

du 1er au 15

P

du 16 jusqu'à la fin du mois

Q

SEPTEMBRE

du 1er au 15

R

du 16 jusqu'à la fin du mois

S

OCTOBRE

du 1er au 15

T

du 16 jusqu'à la fin du mois

U

NOVEMBRE

du 1er au 15

V

du 16 jusqu'à la fin du mois

W

DECEMBRE

du 1er au 15

X

du 16 jusqu'à la fin du mois

Y

Note : "I" est omis et "Z" n'est pas nécessaire

 

Pour les comètes à courte période dont on a déjà observé plus d'un retour, on conserve le nom du ou des découvreurs et on ajoute un nombre séquentiel devant le préfixe P/ (exemple : 1P/Halley, 2P/Encke,...). Début Mars 2013, il y avait 280 comètes périodiques numérotées ainsi. Eventuellement, un autre nombre séquentiel peut suivre le nom du découvreur s'il a trouvé plusieurs comètes à courte période (exemple : 100P/Hartley 1, 103P/Hartley 2, 110P/Hartley 3).

 

Avant 1995, les comètes recevaient une désignation provisoire comprenant l'année suivie d'une lettre minuscule correspond à l'ordre de découverte dans l'année, puis une désignation définitive comprenant l'année du passage au périhélie  suivie d'un chiffre romain correspondant à l'ordre chronologique de passage dans l'année des comètes au périhélie (exemple : la comète périodique P/Tritton, découverte le 11 février 1978 et provisoirement désignée 1978 d, est finalement numérotée 1977 XIII car elle était la treizième comète passée au périhélie pour l'année 1977, le 30 octobre).

 


Orbite - Eléments orbitaux

 

Nécessaire pour prévoir et réaliser des observations dans les meilleures conditions, le calcul de l'orbite d'une comète est un travail difficile, aujourd'hui confié aux ordinateurs. Les éléments orbitaux sont calculés à partir d'un ajustement de l'orbite sur l'ensemble des observations faites.

La trajectoire de la comète autour du Soleil est une ellipse dont le Soleil occupe un des foyers.

 

Ces éléments, au nombre de 6, permettent, à partir de la plupart des logiciels de cartographie céleste, d'afficher la trajectoire de la comète.

 

  • T : la date du passage au périhélie (point de l'orbite le plus proche du Soleil).

      Note : cet instant est donné soit en jour julien, soit sous forme de fractions d'un jour.

  • : l'argument de la latitude du périhélie, en degrés, angle compris entre la direction du noeud ascendant et la direction du périhélie.

 

  • : la longitude du noeud ascendant, en degrés, mesurée depuis le point vernal  jusqu'au noeud ascendant.

      Note : la valeur () donne la longitude du périhélie

  • i : l'inclinaison, en degrés, de l'orbite sur l'écliptique, plan de référence

 

  • q : la distance au périhélie, en Unités Astronomiques (UA): q=a(1-e)

      Note : distance Q à l'aphélie : Q=a(1+e)

  • e : l'excentricité de l'orbite, qui vaut : e=

      (avec b=demi-petit axe de l'orbite)

      Note : l’orbite de la comète peut être quasiment circulaire (e=0), elliptique (0<e<1), parabolique (e=1) ou hyperbolique (e>1). Dans les deux derniers cas il s'agit d’une comète non périodique qui est entraînée hors du système solaire.

Les éléments orbitaux d'une comète.

D'autres renseignements peuvent également se rencontrer dans les Tables ou Ephémérides, notamment dans celles publiées par le Bureau des Longitudes :

 

  • a : le demi-grand axe de l'orbite en ua, pour les comètes périodiques ou,

 

  • z : l'inverse du demi-grand axe en 1/ua pour les comètes non périodiques,

 

  • n : le moyen mouvement en degré par jour,

 

  • P : la période en jour pour les comètes périodiques.

 

  • la magnitude à 1 UA Ma,

 

  • le coefficient d'activité Ka.

      Note : les deux derniers paramètres permettent à partir d'un logiciel de cartographie céleste, d'estimer à une date, sa magnitude en fonction de sa trajectoire, grâce à la formule :

      m = Ma - 2,5 log(r) - Ka log(D)

      avec r = distance Terre-Comète

      et D = distance Comète-Soleil.

       

 


Description

 

Provenant des régions les plus externes de notre Système Solaire, ces petits corps errants sont formés d'un noyau solide, d'un diamètre compris entre 1 et 20 kilomètres, composé d'un mélange de roches, de glace et de poussières. Au fur et à mesure que la comète s'approche du Soleil, son noyau se réchauffe, et les glaces superficielles s'évaporent, entrainant l'apparition d'une chevelure gazeuse, dont la dimension avoisine la centaine de milliers de kilomètres, autour du noyau. Les gaz et poussières expulsés, sont repoussés par le vent solaire et la pression de la radiation, et composent alors les queues de la comète. Une première queue bleutée, dite queue de gaz (ou de plasma), pouvant atteindre plusieurs millions de kilomètres, se forme dans la direction opposée au Soleil, engendrée par les ions sous l'effet des vents solaires. Une seconde queue, composée de poussières éjectées du noyau par la pression du rayonnement solaire, forment une traînée jaunâtre, plus large, plus diffuse et incurvée, ayant tendance à s'étendre dans le sillage de la comète.


Ceinture de Kuiper

 

En 1951, l'américain Gerard Kuiper émet l'hypothèse, pour expliquer les caractéristiques des orbites des comètes à courte période, qu'il existe, au-delà de l'orbite de Neptune, une région, dans le plan orbital moyen des planètes, peuplée de noyaux cométaires et d'astéroïdes. La "ceinture de Kuiper" pourrait s'étendre jusqu'à une distance comprise entre 30 et 100 u.a du Soleil, et serait composée de petits corps glacés, vestige du disque de matière à partir duquel se sont formées les planètes, mais dont l'agglomération en un corps unique de taille planétaire a échoué.

 

Par interactions gravitationnelles avec les planètes géantes, les noyaux cométaires peuvent être éjectés de la ceinture, et précipités vers l'intérieur du système solaire, et donc, devenir observables, ou, au contraire, repoussés sur des orbites plus lointaines et plus stables, peuplant ainsi le nuage de Oort.

 


Nuage de Oort

 

Jan Hendrik Oort et Adrianus van Woerkom développèrent en 1950 une théorie selon laquelle il existerait un véritable nuage cométaire intersidéral. A partir de l'histogramme de l'inverse des distances moyennes au Soleil des orbites de 19 comètes à très longue période, Oort constata qu'un maximum se dessinait pour des distances de l'ordre de 20 000 à 100 000 unités astronomiques, et donc qu'il existait probablement aux confins du système solaire une vaste sphère de noyaux cométaires : "le nuage de Oort". Les calculs, repris par Brian Marsden, sur quelques 200 comètes aux orbites très allongées, confirment, vers la fin des années 70, la théorie de Oort.

 

Sous l'effet de perturbations gravitationnelles induites par des étoiles voisines, certains noyaux cométaires sont éjectés hors du système solaire, tandis que d’autres, au contraire, sont précipités vers l’intérieur, et deviennent observables.

 


Essaims de météores

 

Les météores ou "étoiles filantes" sont des fragments de corps célestes, les météorides ou météoroïdes, qui s'embrasent au contact des couches supérieures de l'atmosphère terrestre. Certains météoroïdes minuscules brûlent en moins d'une seconde, d'autres, un peu plus gros, brillent plus intensément, laissant dans le ciel de belles et longues traînées lumineuses. Plus rares, les météores dont l'éclat dépasse celui de la Pleine Lune sont appelés bolides. Les débris rocheux ou métalliques qui parviennent au sol, et provenant de météores suffisamment gros pour ne pas s'être désintégrés au contact de l'atmosphère terrestre, sont appelés météorites.

 

Les météores sont d'origine diverse : fragments provenant de la Lune ou de Mars, projetés en orbite par l'impact d'astéroïdes ou de comètes, fragments d'astéroïdes, ou encore débris ou poussières contenues dans la queue des comètes. Les essaims de météorites sont généralement associés aux débris laissés par les comètes. Suivant dans un premier temps, la même orbite que la comète dont ils sont issus, les débris se dispersent sous l'effet conjugué des perturbations planétaire et de la pression de la radiation du vent solaire.

 

La Terre croise régulièrement l'orbite de nombreux essaims de météores issues de comètes, provoquant des pluies météoriques.

 

Quelques essaims météoriques associés à des comètes

Essaims

Période

Maximum

Quantité horaire

Comète associée

Lyrides

16 - 25 avril

22 Avril

15-20

C/1861 G1 (Thatcher)

pi-Puppids

15 - 28 Avril

24 Avril

variable

26P/Grigg-Skjellerup

eta Aquarides

19 avril - 28 mai

04 Mai

20-50

1P/Halley

alpha Capricornides

3 juillet - 15 août

30 Juillet

30

45P/Honda-Mrkos-Pajdusakova

Perséides

17 juillet  -24 août

12 Août

50-100

109P/Swift-Tuttle

alpha Aurigides

25 août - 5 septembre

01 Septembre

10

C/1911 C1 (Kiess)

Draconides

6 - 10 octobre

09 Octobre

20

21P/Giacobini-Zinner

epsilon-Géminides

14 - 27 Octobre

18 Octobre

2

C/1964 N1 (Ikeya)

Orionides

10 septembre - 26 octobre

22 Octobre

25

1P/Halley

Taurides

15 septembre - 26 novembre

03 Novembre

12-15

2P/Encke

Léonides

14 - 21 novembre

17 Novembre

10-15

55P/Tempel-Tuttle

Phoenicides

28 Novembre - 09 Décembre

06 Décembre

variable

D/1819 W1 (Blanpain)

Monocerotides

27 Novembre - 17 Décembre

08 Décembre

3

C/1917 F1 (Mellish)

Géminides

 7- 17 décembre

14 Décembre

120

3200 Phaethon (1983 TB)

Ursides

17 - 26 décembre

22 Décembre

10-20

8P/Tuttle

Autres essaims de météorites

 

Documentation :

Les Comètes et Astéroïdes (A.-Chantal Levasseur-Regourd et Philippe de La Cotardière) - Ed. Seuil/Sciences S117

Dictionnaire de l'Astronomie (Philippe de La Cotardière) - Ed. Larousse/Références

Atlas d'Astronomie - Ed. Stock

Quid 2000 - Ed. Robert Laffont

Numéro spécial Ciel et Espace : Comètes, Les archives du ciel - Hors série n°9 Juillet-Août 1996

Le Grand Livre du Ciel - Ed. Bordas

 

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Contact : Gilbert Javaux