Des volcans de glace sur une comète ? // Cryovolcanoes on a comet ?

drapeau-francaisOn peut lire sur le site web d’Astronomy Magazine un article très intéressant qui nous apprend que, très probablement, les volcans n’existent pas que sur les lunes et les planètes. La comète 29P / Schwassmann-Wachman, en orbite entre Mars et Jupiter semble montrer les signes d’un volcanisme de glace et émet cette dernière en lieu et place de lave à haute température. Toutefois, au lieu de se cantonner éternellement en un seul lieu, les éruptions se produisent plusieurs fois au même endroit avant de se déplacer vers un autre point dans la croûte de glace de la comète.
La rotation lente de la comète permet à la croûte de s’affaiblir pendant le temps que dure sa journée, tandis que le monoxyde de carbone s’accumule à la surface pendant la nuit. Finalement, l’accumulation de pression sous la surface provoque une éruption. Contrairement à ce qui se passe sur les autres comètes, la «lave» froide de la comète 29P est émise de manière brusque et explosive, et non graduellement. L’éruption cesse d’un seul coup, sans le déclin lent observé sur les autres comètes.
La comète 29P / Schwassmann-Wachman est la plus active de toutes celles qui ont pu être observées. Peu de temps après sa découverte en 1927, la luminosité de la comète commença à changer radicalement. Alors que de nombreuses comètes deviennent de plus en plus lumineuses au fur et à mesure qu’elles se rapprochent du soleil, la 29P a une orbite circulaire presque parfaite et maintient une distance assez constante par rapport à l’étoile. Malgré cette orbite stable, la comète montre des changements remarquables de luminosité, ce qui en fait un objet d’observation passionnant pour les astronomes amateurs.
Les scientifiques cométaires de l’Association Britannique d’Astronomie étudient la comète 29P depuis plus d’une décennie et ils ont identifié 64 éruptions. Leurs recherches ont été publiées dans revue Icarus. Le corps glacé de la comète peut n’avoir que trois à quatre éruptions chaque année, bien que l’on puisse assister à 7 ou 8 événements certaines années. En repérant leur emplacement à la surface de la comète, les scientifiques ont constaté que beaucoup d’éruptions se produisaient dans les mêmes régions. Alors que certaines éruptions réapparaissent après un jour ou deux, d’autres mettent jusqu’à 20 ans pour réapparaître. C’est leur apparition répétée qui a conduit les chercheurs à les considérer comme des événements cryovolcaniques.
Les cryovolcans sont observés sur certaines lunes du système solaire, comme  Europe et Ganymède de Jupiter et la lune Titan de Saturne. Les planètes naines peuvent également les héberger ; Pluton et Cérès ont des caractéristiques qui en font de possibles cryovolcans.
L’activité étrange observée sur la comète 29P peut être due à son cycle jour / nuit qui est inhabituellement long. Contrairement à la plupart des comètes, qui tournent selon des échelles horaires, la 29P effectue une rotation seulement une fois tous les 60 jours terrestres. Pendant la longue nuit de la comète, le matériau a le temps de s’accumuler dans des chambres situées sous la surface. Pendant que la comète effectue une rotation au cours de sa longue journée, le gaz se dilate, et comprime la surface. La pression très forte peut ainsi permettre au gaz d’atteindre la surface, au cours d’un événement semblable à une éruption volcanique. Au lieu de magma à haute température, c’est du gaz très froid qui est émis par la comète. Le matériau ainsi émis se comporte pratiquement comme la cire de paraffine. Après s’être accumulé autour de la fracture éruptive, il finit par la reboucher hermétiquement, jusqu’à la fois suivante où la pression devient suffisamment forte pour affaiblir la surface et provoquer une nouvelle éruption.

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drapeau-anglaisOn the Astronomy Magazine website, one can read a very interesting article that tells us that volcanoes may not just exist on moons and planets. A comet orbiting between Mars and Jupiter seems to have its own signs of icy volcanism, spewing frozen material instead of hot lava. Rather than a single stagnant mound, however, the eruptions come from a single location multiple times before eventually travelling to another point in the icy crust.

The slow rotation of the comet allows the crust to weaken over the course of its day, while carbon monoxide piles up on the surface again during the night. Eventually, the pressure building beneath the surface erupts. Unlike the jets spotted on other comets, the cold ‘lava’ bursts through suddenly and explosively, with no signs of gradual buildup. Once the explosion is complete, it shuts down without the slow decline common to jets.

Comet 29P/Schwassmann-Wachman is the most active of all known comets. Shortly after its 1927 discovery, the comet’s brightness began to dramatically change. While many comets grow brighter as they travel closer to the sun, 29P orbits in an almost-perfect circle, maintaining a fairly consistent distance from the star. Despite its stable orbit, the comet can make remarkable changes in brightness, making it a favorite for amateur astronomers to observe.

Cometary scientists with the British Astronomical Association studied the comet over more than a decade, identifying 64 outbursts. Their research was published in the journal Icarus. The icy body can have as few as three to four outbursts a year, though some years released seven to eight eruptions. By tracking their location over the surface of the comet, the scientists found that many of the eruptions came from the same regions. While some reappeared after a day or so, others took as long as 20 years to reappear. It was their repeated appearance that led the researchers to dub them as cryovolcanic.

Cryovolcanoes may be common on the icy moons of the solar system, including Jupiter’s moons Europa and Ganymede and Saturn’s moon Titan. Dwarf planets may also host them ; both Pluto and Ceres have features identified as possible cryovolcanoes.

The strange activity on Comet 29P may be due to the unusually long day/night cycle. Unlike most comets, which rotate on hourly scales, 29P rotates only about once every 60 Earth-days. During the comet’s long night, material may pool in chambers beneath the surface. When the comet rotates into its long day, the gas expands, flexing the surface. High pressures can help the gas break through the surface, exploding outward in a volcano-like event. Instead of hot magma, frozen gas streams from the comet.

The material gushing forth behaves a lot like paraffin wax. Material around the eruption fissure eventually seals it closed, where it waits until the next time the pressure beneath is strong enough to weaken the surface.

29p

Image infrarouge (couleurs fausses) de la comète 29P / Schwassmann-Wachman

(Source : NASA)

 

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