L’effondrement d'une falaise dévoile la composition primitive de Tchouri

Dans une étude publiée dans Nature Astronomy, comprenant des chercheurs et des doctorants du LESIA (UMR Observatoire de Paris, université Paris Diderot, CNRS, UPMC) les scientifiques ont établi un lien précis entre un sursaut d’activité de la comète 67P (Tchouri) et l’effondrement d’une falaise qui a exposé le matériel interne de la comète, matériel primordial et riche en glace.

Plusieurs sursauts d’activité de courte durée ont été observés par Rosetta pendant les deux années d’observation rapprochée en 2014-2016. Dans cette étude, pour la première fois, les chercheurs ont associé le sursaut d’activité observé par la caméra de navigation de Rosetta le 10 juillet 2015 à un effondrement d’une falaise sur le site nommé Aswan. Aswan avait été  choisi en 2014 comme un des potentiels sites d’atterrissage de Philae et il est situé sur le gros lobe de la comète dans la région Seth, face à Hapi.  

L’effondrement de la falaise s’est produit à partir d’une fracture d’environ 70 m de longueur et 1 m d’épaisseur qui avait déjà été observée à partir de Septembre 2014 sur le plateau d’Aswan. Cinq jours après le sursaut d’activité du 10 juillet 2015,  grâce aux  images du système d’imagerie OSIRIS, les chercheurs ont repéré une région très brillante et enrichie en glace d’eau fraichement exposée sur la  paroi de la falaise de 134 m de haut, là où avant il y avait la fracture. L’éboulement a produit environ 2000 tonnes de matériel et la formation d’un talus avec des  nouveaux rochers qui ont principalement une taille comprise entre 1,5 et 3 m..

L'événement a donc fourni une occasion unique d'étudier la glace d’eau primordiale qui est présente à l’intérieur de la comète et habituellement recouverte par une épaisse couche de poussière qui s’amincit quand la comète s’approche au périhélie. En effet le nouveau matériel exposé est au moins 6 fois plus brillant que les terrains sombres typiques de la comète 67P et il est enrichi en glace d’eau. Des images prises successivement ont montré l’évolution de la réflectance de la falaise, qui a progressivement diminué jusqu’à la sublimation quasi-totale de la glace d’eau exposé en Août 2016.

A partir de la distribution en taille de nouveaux rochers créés par l’éboulement de la falaise, les chercheurs ont estimé que 99% des débris se sont distribués au pied de la falaise et que 1% du matériel s’est sublimé dans l’espace.

L’éboulement de la falaise a eu lieu pendant la nuit cométaire et il a été produit par la fatigue thermique progressive associée aux importantes variations de température diurne et saisonnières de la comète. Ce stress thermique  a propagé les fractures de la surface aux premières couches sous-surfaciques, produisant un affaiblissement  progressif du matériel superficiel jusqu’à en  déclencher l’effondrement.

Les chercheurs estiment que l'effet cumulatif conduit par de forts gradients thermiques pourrait être l'un des facteurs d'affaiblissement les plus importants du matériel cométaire et l’origine de plusieurs sursauts d’activité.

Publication dans la revue Nature Astronomy le 5 mai 2017.