Pendant des années, les comètes ont mystifié les scientifiques avec leurs compositions qui semblent se former à la fois dans des environnements chauds et froids, plutôt que dans un seul endroit à une température uniforme. Mais de nouvelles recherches montrent que la raison pour laquelle certaines comètes présentent des parcelles de composition de surface différente n'est pas parce qu'elles sont fabriquées à partir de matériaux qui se sont formés dans différentes parties du système solaire, mais parce que certaines parties de leur surface absorbent la chaleur à des taux variables. Cela conduit à des dissipateurs de chaleur localisés et à des pièges à froid, selon un nouveau modèle construit par David Jewitt et Aurelie Guilbert-Lepoutre de l'Université de Californie à Los Angeles (UCLA). Leur modèle montre que la composition chimique d'une comète peut évoluer au cours de la période de dix millions d'années au cours de laquelle une comète est classée comme centaure, migrant de la ceinture de Kuiper vers le système solaire interne.
"Les Centaures sont des objets qui se sont échappés de la ceinture de Kuiper et dérivent parmi les planètes géantes", explique Jewitt. «Leur durée de vie dans ces orbites est limitée à environ 10 millions d'années car elles sont perturbées par la gravitation par les planètes vers d'autres orbites. Au moins la moitié sont éjectées du système solaire vers le milieu interstellaire. Certains sont lancés à l'intérieur de l'orbite de Jupiter, où la glace commence à se sublimer et nous les appelons comètes. »
La clé réside dans les variations de la surface - conductivité thermique, réflectivité (albédo), obliquité (inclinaison) et même topographie comme les cratères ou les terrains vallonnés. Cela conduit à la création d’ombres thermiques.
«Tout comme il fait plus frais à l'ombre d'un bâtiment que de se tenir en plein soleil, la région sous un point lumineux ou un rocher à la surface d'une comète restera plus fraîche que l'environnement», explique Jewitt. Plus l'albédo est élevé, plus la lumière du soleil est réfléchie, ce qui maintient cette pièce particulière de la comète de 20 à 30 degrés Celsius plus froide que son environnement. Les ombres thermiques peuvent être maintenues "Nous avons calculé la façon dont le point froid s'étend jusqu'à l'intérieur de la comète, et examiné la profondeur et la durée de vie de cette région d'ombre fraîche pour les objets se déplaçant sur une variété d'orbites différentes."
Plus froides, les ombres thermiques attirent des matières volatiles telles que la glace d'eau et le dioxyde de carbone d'ailleurs sur la comète, améliorant la composition là-bas. Par conséquent, la composition de la comète devient fortement non uniforme, tout comme l'activité sur la comète, qui se manifeste dans des jets du type de ceux que l'on voit, par exemple, dans le vaisseau spatial à impact profond sur la comète Hartley 2 en novembre 2010.
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