Atelier Glaces CométairesParis, 8 juin 2007

Molécules cométairesObservations et modélisations

Jacques Crovisier pour l’Équipe comèteLESIA, Observatoire de Paris

Les grandes questions

• Que sont les comètes ?

• Quelle est leur composition ?

• Comment fonctionnent-elles ?

• Quelle est leur place dans le Système solaire ?

• Comment se sont-elles formées ?

• Quelle est leur évolution dynamique ?

• Quelles sont leurs relations avec les autres petits corps ?

• Quoi encore ??

The family tree for comets proposed by Levison (1997)

Observer l’évolution de l’activité cométaire

Suivis à long-termeCampagnes multi-longueur d’onde

Un example : les observations coordonnées de 73P en 2006

Nançay

APEXIRAM

CSO

Odin

Colom et al. 2006, SF2A proceedings, 389

73P with Odin:the outburst of fragment B

557 GHz water line

Caractériser l’environnementcométaire et le modéliser

Mesure de paramètres physiques :densité, température, vitesses

Modélisation :chimie, excitation, transfer

Deep Impact @ 9P/Tempel 1: Feaga et al. 2007, Icarus, in press

Suivi de la température et de la vitesse d’expansionde l’atmosphère de la comète Hale-Bopp

à partir des raies moléculaires

Biver et al. 2002, Earth Moon Planets, 90, 5

OH @ Nançay : Tseng et al. 2007, A&A, 467, 729

The evolution of the production ratesof water and other

species withheliocentric distance:

clues to the sublimation mechanisms

Biver et al. 2002Earth Moon Planets, 90, 5

Identifier et comptabiliserles molécules cométaires

Molecules from cometary ices:

The inventory ofrelative abundances

Bockelée-Morvan et al.2005, in Comets II,Festou et al. edts,Univ. Arizona Press

(with updates)

Water as the mainvolatile species

Detection of ethylene glycol in comet Hale-Boppwith IRAM and CSO radio telescopes

(Crovisier et al. 2004, A&A, 418, L35)

abundance = 0.25%

Searching for complex moleculesusing millimetric spectroscopy

HOCH2CH2OH

Dello Russo et al. 2007, Nature, in press

73P/Schwassmann-Wachmann 3infrared spectroscopy at Keck and IRTF

Diversité de composition

Biver et al. 2007

La diversité chimiquedes comètes

Biver et al. 2002,Earth Moon Planets, 90, 323

The diversity of comets from narrow band photometry

A’Hearn et al., 1995, Icarus, 118, 223

Perspectives d’observations

HerschelALMA

Rosetta

MIRO: the Microwave Instrument

for the Rosetta Orbiter

Gulkis et al., 2007, Space Scie. Rev. 128, 561

C/2002 T7 (LINEAR)

H2O 557 GHz

VIRTIS: Visual IR Thermal Imaging

Spectrometer

Coradini et al., 2007, Space Scie. Rev. 128, 529

C/2002 T7 (LINEAR)

H2O 557 GHz

Difficultés des observations cométaires

Remote sensing studies of comets

Halley, 1705, Phil. Trans. Roy. Soc. 24, 1882

L’avenir est dans les bases de donnéeset les travaux systématiques de longue haleine

Compléments

« Le savant ne doit pas s’attarder à réaliser des fins pratiques ; il les obtiendra sans doute, mais il faut qu’il les obtienne par surcroît. Il ne doit jamais oublier que l’objet spécial qu’il étudie n’est qu’une partie d’un grand tout qui le déborde infiniment, et c’est l’amour et la curiosité de ce grand tout qui doit être l’unique ressort de son activité. La science a eu de merveilleuses applications ; mais la science qui n’aurait en vue que les applications ne serait plus la science, elle ne serait plus que la cuisine. Il n’y a pas d’autre science que la science désintéressée. »

H. Poincaré, 1911, « Les Sciences et les Humanités », A. Fayard, Paris.

« La comète est le Deus ex machina ; toutes les fois qu’on est embarrassé en cosmographie, on appelle une comète à son secours. C’est l’astre le plus complaisant que je connaisse, et, au moindre signe d’un savant, il se dérange pour tout arranger ! »

Jules Verne, Voyages et Aventures du Capitaine Hatteras, 1866

Deep Impact...

…et la renaissance du Baltimore Gun-Club.© Jules Verne

Impey BarbicaneM.F. A’Hearn

Lis et al. 2007, ApJ, submitted

Puzzling monsters: anomalous comets

CN, no C2

43P/Wolf-Harrington Fink, 1992,

Science, 257, 1926

NH2, no CN, no C2

C/1988 Y1 Yanaka Schleicher et al. 1993,

Icarus, 104, 157

NEWNEW : 96P/Machholz (Schleicher, 2007, IAUC 8842).

Ortho-to-para ratios of cometary moleculesas a function of temperature