Plus d'un an après le retour sur Terre de la capsule de Stardust contenant des échantillons de la comète Wild-2 et du milieu interstellaire, l'analyse préliminaire de ses premiers échantillons cométaires jamais rapportés sur Terre apporte un nouvel éclairage sur la composition des comètes. Mais, seule une analyse plus poussée de ces résultats préliminaires aura un impact significatif sur nos scénarios sur l'origine du Système Solaire, de son histoire primitive à son évolution future.
Le collecteur de Stardust
Ces poussières ont été prélevées par un collecteur ressemblant à une sorte de raquette constituée de 132 compartiments d'un aérogel. Il s'agit d'un gel de silice constitué à 99,8% de vide, d'une densité 1000 fois inférieure à celle du verre. De fait, les grains de poussière cométaire ont dû s'engluer dans l'aérogel sans être détruits ni trop chauffés.
Un impact cométaire dans l'aérogel du récepteur
d'échantillons de la sonde Stardust La vitesse relative de la sonde et des poussières était de 6,1 km/s, ce qui a formé de nombreux micro-cratères dans l'aérogel. Les poussières ont été décélérées très fortement en quelques millimètres, se sont brisées et ont chauffé en ralentissant et s'arrêtant. Les plus grosses particules ont le plus chauffé, et ont pu atteindre 2000 K. Chaque particule a creusé un sillon tubulaire dans l'aérogel, appelé 'trace'. Si les plus grosses particules sont situées au fond de la trace, de nombreux petits fragments se sont étalés le long de la trace. La taille des plus gros grains recueillis est d'environ 20 µm. La majorité des grains sont beaucoup plus petits.
Premières analyses scientifiques
Bien que l'analyse de ces échantillons apporte un regard nouveau sur la composition des comètes, n'oublions pas que pour l'instant seuls quatre noyaux cométaires ont été survolés et ces quatre noyaux sont assez peu ressemblants. Il est donc assez difficile de faire le portrait robot d'une comète. Wild-2, comme Halley (Giotto, 1986), Borrely (Deep Space 1, 2001) et Tempel-1 (Deep Impact, 2005), est donc une comète dont on n'est pas sûr de la représentativité.
Si l'on se fie à l'étude des 4 comètes survolées, on peut dire qu'une comète est faite d'un mélange de particules condensées loin du soleil (glace) et près du soleil (olivine). Le mélange de particules de provenances différentes lors de l'accrétion des comètes (ou de leurs corps parents) semble beaucoup plus important qu'on ne le pensait auparavant.
Dans le cas particulier de Wild-2, l'analyse préliminaire des échantillons tend à montrer que:
- les poussières cométaires de Wild 2 sont principalement originaires de notre nébuleuse ;
- la contribution de grains pré-solaires et de molécules organiques interstellaires est faible, mais non nulle ;
- les comètes semblent constituées de matériels provenant de diverses régions de notre nébuleuse: des régions éloignées du soleil (glace) comme des régions proches (olivine) de sorte que des mécanismes de transfert radiaux vont devoir être trouvés ;
- la matière organique des grains cométaires est variée, et différente de celle des météorites ;
- les processus d'organo-synthèse dans le système solaire primitif sont donc très complexes.
Matière organique
De la matière organique a bien été découverte dans les poussières de Wild-2. Ses rapports isotopiques montrent qu'il ne s'agit en aucun cas de contamination terrestre. Cependant, l'analyse moléculaire de cette matière organique est très difficile à cause des faibles quantités présentes, à cause du chauffage et de la dégradation qu'ont subi les grains lors de leur capture par l'aérogel.
Particule extra-solaire
Enfin, les scientifiques ont découvert la présence d'un seul micro-grain d'origine extérieure à notre Système Solaire. Cela monte bien que l'essentiel du matériel cométaire a pour origine la condensation et l'accrétion de notre nébuleuse et que le matériel en dehors du Système Solaire y est tout à fait marginal.