Synthèse de l'étude faite à propos du dossier SL9
9 décembre 2003
Première partie
On se souvient qu'un document mystérieux avait été découvert sur un forum internet et mis en ligne à partir d'un cybercafé de Bordeaux, mettant en doute le caractère artificiel du phénomène qui a été décrit pas la suite comme l'effet de la fragmentation et de l'impact en juillet 94 de l'objet détecté par les astronomes Eugene Schumaker et Carolyne Levy. On trouvera l'intégralité de ce texte dans l'une des annexes figurant à la fin de mon dernier livre. Dans cette étude, réalisée par l'astronome A.Cohen, membre du GESTO, celui-ci a listé les faits confirmant ou infirmant les différentes thèses en présence, en citant les références associées.
En résumé, A.Cohen met en lumière pas mal de choses étranges dans la thèse officielle concernant "la capture, l'éclatement et l'impact d'une comète sur Jupiter". Les points marquants sont :
- On voit mal comment peut s'opérer la "capture" d'une "comète", ou d'un objet quelconque par une planète géante.Il s'agit "d'un problème à deux corps" dans lequel seules interviennent les lois du mouvement de Kepler. Un comète est a priori un objet à trajectoire apériodique ou de très longue période, circulant sur une trajectoire sous forme de conique ayant le Soleil pour foyer. Une capture implique un "problème à trois corps" ( J.M.Souriau). Tout au plus peut-on envisager une modification drastique de la trajectoire d'une comète interagissant avec Jupiter ( problème à trois corps : comète - Jupiter - Soleil ). Mais, dans ces conditions la comète reste toujours attirée par le Soleil "centrée sur lui", gravitationnellement, même si l'excentricité de sa trajectoire elliptique est altérée. A propos des différents satellites des planètes du système Solaire il est rappelé que ces captures d'objets telluriques variés sont vraisemblablement intervenues au moment même de la naissance de notre système planétaire, très cahotique, centré sur le Soleil. Par ailleurs les publications mentionnent une capture qui se serait produite en 1920-1930. L'objet SL9 (non-fragmenté) aurait alors orbité autour de Jupiter ( avec une trajectoire très excentrique) pendant près de soixante-dix années, sans être détecté.
- Le fait qu'un objet, comète ou astéroïde, se fragmente, voire se désintègre en passant dans la "sphère de Roche" d'une planète est un phénomène bien compris des astrophysiciens. Les anneaux de Saturne, de même que les années des différentes planètes géantes ont probablement cette origine. On rappelle que les 21 objets ont été détectés en mars 1993 par Eugene Schumaker (décédé trois ans après dans un accident de voiture, en Australie) et Carolyn Levy étaient encore en éloignement (proches de l'aphélie) par rapport à Jupiter. Ils ont alors plongé sur la planète géante. Cohen doute que cet objet SL9 puisse être une comète (pourquoi celle-ci n'aurait-elle pas dégazé pendant 70 ans, pour se mettre brutalement à le faire après sa fragmentation). Par ailleurs le spectre d'émission des nébulosités entourant les objets ne correspondant pas avec le spectre classique des queues de comètes. Ces objets, qualifiés "d'atypiques" par les astronomes émettaient du lithium. Le fait que l'objet G, quelques heures avant de plonger sur Jupiter ait émis des ions magnésium Mg+, reste totalement incompréhensible. A.Cohen conclut qu'à l'extrême limite l'objet puisse correspondre à une météorite de type chondrite carbonée, à albedo très basse, ce qui expliquerait sa non-détection avant fragmentation (...). En suivant cette thèse il resterait à expliquer pourquoi tous les objets se seraient mis à émettre des environnements gazeux après fragmentation. Qualifier un objet de "comète ou d'astéroïde atypique" (ce qui est la "conclusion officielle") est un euphémisme pour dire que qu'on n'a finalement rien pu conclure de définitif de l'analyse des données en provenance des ces objets.
- Sur les photos ci-dessous on voit que les nuages entourant les objets émettent dans le rouge (c'est la vraie couleur). Ca n'est pas celle des comêtes, habituellement et c'est aussi dans cette raie qu'émet précisément le lithium. Voici donc une bien étrange comète. Cohen se rallie, quant à lui, à l'hypothèse d'une masse pulvérulente qui aurait été dispersée après la fragmentation, au voisinage de Jupiter. Ce seraient ces micro particules libérées qui ré-émettraient dans le rouge. La chose reste .. peu claire, il faut en convenir.
- Mais le fait le plus incompréhensible est que cette suite d'objets,
qui en principe seraient devenus émissifs immédiatement après
la fragmentation, située dans le temps par calcul au 8 juillet 1992,
auraient échappé à toute détection jusqu'en mars
1993. Bien sûr, Jupiter n'est pas observable n'importe quand. Les
planètes ne restent pas immobiles. La Terre tourne. Mais la configuration
planétaire fait que l'évènement, qui a été
décelé par Schumaker et Lévy en mars 93 aurait pu être
observé dans les quelques mois précédents, où la
planète était encore très observable. Dès que Jupiter
se prête à des observations il est immédiatement traqué
par des légions d'astronomes astronomes. A. Cohen rappelle que d'excellentes
photographies, après détection en 93, ont pu être obtenues
par des amateurs disposant de petits télescopes équipés
de CCD, ayant d'un miroirs de seulement dix centimètres !
1/ Introduction
et quelques images
L’objet de ce document est de synthétiser
les diverses caractéristiques de l’objet SL9, d’en mentionner les sources, comparer
par rapport aux données établies des corps célestes connus (comètes, astéroïdes,
ceinture de Kuiper ...) pour finalement souligner les points posant problèmes
ou nécessitent des investigations plus poussées
La présentation se fera suivant l’ordre chronologique de l’événement à
savoir : capture de la cométe et orbite autour de Jupiter, fragmentation,
observation avant impact, observations pendant l’impact, et observations post
impacts .
 |
 |
Ci – dessus une comète dite classique
Hale Bope
2/ Orbitographie,
découverte et non détection avant Mars 1993
Les circonstances de sa découverte
sont mentionnées dans plusieurs articles et sites dont (2), (3) ,
(4) :
(2) « La comète de Schoemaker-Levy 9 »,
(3) http://www.astrosurf.org/lombry/sysol-jupiter-sl9-2.htm qui récapitule tous les épisodes jusqu’à l’impact avec une belle galerie de photos
(4) http://www2.globetrotter.net/astroccd/biblio/berdtb00.htm
qui résume sa détection par un amateur avec un petit instrument
Or
d’après les différents articles sur SL9, l’analyse de l’orbite qu’en ont faite
les astronomes (5) montre qu’elle aurait été capturée vers les années 1920/1930
par Jupiter et aurait depuis orbité autour de Jupiter sans jamais être détectée
jusqu’à son éclatement le 07 Juillet 1992 (confirmée par Z Sekanina (16) Fig
2 avec une précision d’une heure) en passant au dessous de la limite de Roche
avant sa détection en Mars 1993.
Il est à priori normal que des comètes soient détectées trés tardivement et généralement par des astronomes amateurs , car les travaux et les champs de vue des télescopes géants des professionnels ne le permettent en général pas . Par contre dans le cas de SL9, cet objet a orbité pendant plus de 70 ans autour de Jupiter, il ne s’agit donc pas d’un passage fortuit mais bien répété et dans un plan voisin de celui de l’écliptique (la période de l’orbite est estimée aux alentours de deux années) .
2.1 Etait-elle trop faible pour pouvoir être détectée ?
Nous devons distinguer ici, deux phases : avant la désintégration
et après la désintégration de la comète dans la limite de Roche de Jupiter le
07 Juillet 1992
 |
2.1.1 Détection après
désintégration (après le 07 Juillet 1992)
En fait comme le montre le site québécois (4) , un tout petit
télescope de 10cm permet de l’enregistrer certes faiblement, et un télescope
de 25cm ne laisse plus aucun doute . Donc sa détection n’est pas l’apanage d’amateurs
fortunés, mais dans les possibilités de possesseurs d’instruments classiques
voire modestes, d’autant plus qu’elle est dans la « banlieue » de
Jupiter qui est mitraillée par les amateurs.
Il est évident que la détection
post désintégration est possible et même certaine dés lors que quelqu’un a pris
des clichés dans cette région entre Juillet 1992 et Mars 1993 . Ce qui
est en fait le plus surprenant est que des milliers si ce n’est des millions
de clichés amateurs de Jupiter sont pris . Or durant la période Juillet / Août
1992 , cet objet de magnitude globale 13/14
à proximité immédiate auraient
forcément du apparaître dans ces clichés . Il serait extrêmement intéressant
d’en retrouver ! ! Aucune référence de clichés professionnels de Jupiter
à cette période n’a pu être récupéré à ce jour.
 |
Ci-dessous un extrait du site québécois, montrant comment
un amateur muni d’un télescope modeste a pu l’enregistrer sur sa camera personnelle :
« Je m'étais empressé de
lui demander la position exacte de la comète et il m'indiqua qu'elle était exactement
à l'endroit indiqué par les éphémérides. En examinant mes images CCD prises
avec mon petit télescope de 10cm
à F6, saisies au même moment que Denis Martel, je m'étais aperçu qu'elle était
bien là, mais elle brillait très faiblement. Je manquais simplement de résolution
à cause de la courte longueur focale de mon petit télescope 10cm. J'ai réinstallé
ma caméra sur mon télescope principal et le 11 mars 1994, j'obtenais enfin ma
première image de la comète. La magnitude de celle-ci devait avoisiner +16 et celles des noyaux +17
à +18. Comme prévu, sa position était exactement là où les éphémérides l'indiquaient.
Quel spectacle d'apercevoir à l'écran de l'ordinateur une comète ayant l`apparence
d'une LIGNE DE POINTS DANS LE CIEL »
« Comme équipement, j'utilisais un télescope Meade Schmidt-Cassegrain
de 25cm F10 LX-200 muni d'une lentille réductrice de focale de F10 à F6 (1500
mm de longueur focale), d'une caméra CCD SBIG modèle ST-6 et de cartes du ciel
URANOMETRIA 2000 dont les étoiles peuvent atteindre la magnitude +9,5. J'avais
relevé les positions de la comète dans les revues américaines «Sky and Telescope»
et «Astronomy» et je les avais retranscrites sur mes cartes. Mes premiers essais
ont débuté au mois de février 1994. Jupiter était visible dans le ciel du matin
au sud-est et je devais me lever vers 03h00 pour installer mes instruments et
tenter de localiser la comète. J'ai dû affronter des froids polaires avec des
températures frisant parfois les -37°C. Souvenez-vous des froids records de
l'hiver 1994! » (le problème de repérage vient du champ déjà trés étroit
du Cassegrain 25 cm )
2.1.2 Détection avant
désintégration (avant le 07 Juillet 1992)
Au moins deux
programmes professionnels de recherche ne l’ont pas détecté , l’un cherchant
les objets lointains du Système Solaire (Ceinture de Kuiper Jane Luu et David
Jewitt) (6) , l’autre cherchant des comètes dans la proximité de Jupiter
Tancredi et Lindgren (7) , (8) .
Article de Luu et Jewitt :
« Dès 1987 nous avons commencé
une campagne d’observations pour savoir si le Système Solaire était réellement
vide au-delà de l’orbite de Pluton ou s’il était peuplé de petits corps froids
. Pour recueillir la faible lumière réfléchie par des astres aussi lointains,
nous avons abandonné les classiques plaques photographiques et avons utiliser
les détecteurs électroniques à transfert de charge (CCD), plus sensibles, installés
sur un grand télescope . Nous avons effectué la majeure partie de notre étude
au télescope de 2.2 mètres de diamètre d’ Hawaï au sommet du Mauna Kea .
A l’aide d’un détecteur CCD couplé à ce télescope, nous avons pris des séries
de quatre images d’une région du ciel . Chaque image était exposée pendant 15
minutes et un ordinateur affichait la séquence des quatre images en une succession
rapide . Les objets qui se déplacent légèrement d’une image à l’autre par rapport
aux étoiles en arrière-plan sont des membres du système solaire . Durant
cinq ans nous n’avons rien trouvé ..... »
Tancredi et Lindgren
reporte une recherche négative de comètes dans la proximité de Jupiter en 1992
lors d’une recherche effectuée à l’ESO en mars 1992, c’est à dire un an avant
la découverte SL-9 et plusieurs mois avant sa désagrégation par Jupiter . Le
télescope utilisé est le télescope de Schmidt 100 cm de l’ ESO . La magnitude
limite de détection a été estimée à B = 21.5 (Cf. Annexe 2 pour calcul de la
magnitude probable de SL9). Quelles seraient les caractéristiques d’un tel objet
à cette distance pour une magnitude de cet ordre ?
Référons nous alors à Z. Sekanina (14) , (16) , il en déduit (14) §6 que le plus gros fragment a un diamètre de
l’ordre de 4 km (supposant un albedo de 0.04), d’autres objets sont de l’ordre
de 2 à 4 km (14) Figure 2 et (14) Table 1 . Quant à l’estimée de la taille de
la cométe avant son passage dans la limite de Roche , elle est (Z Sekanina (16)
§ 6) de l’ordre de 10 km , avec une masse de 1017 grammes en supposant
une densité de 0.2g/cm3 . Ces valeurs déduites des mesures sont confirmées par
les modèles de Sekanina (16) § 5.4 .
D’aprés J Crovisier (5) s’appuyant sur Tancredi et
Lindgren (7), la magnitude de 21.5 aurait du correspondre à un corps de diamètre
maximum de 7.2 km .
Il semblerait donc que ce corps aurait pu etre détecté
avant sa désintégration (le passage de 7 à 10 km correspond à une surface équivalente
doublée, donc à une réflexion doublée, donc trés grossièrement à un gain d’une
petite magnitude) .
Il est d’autre part à souligner que cette estimée sous
entend l’hypothèse que la comète était totalement inactive avant la désintégration
. Dans l’autre cas, les magnitudes observées (D.E Trilling et al. (15) Figure
1 en rouge/bleu/vert) , les différents fragments (W, V, S, R, Q, L, K, H, G)
ont des magnitudes variant entre 21.5 et 18 (avec des diamètres de l’ordre de
1 à 4 km !) et une magnitude dans le rouge de l’ordre de 18 à 19 . On peut
aussi se référer à G.P. Chernova et al. (11) Figure 1 qui montre que le fragment
Q (diamètre de 4 km) a une magnitude visuelle de 18.2 et les plus petits fragments
(diametre de l’ordre du kilometre ou inférieur) ont des magnitudes visuelles
de l’ordre de 20.8 .
Considérons aussi . D. Jewitt (9) Figure 2 où l’on
voit un plot de tous les fragments, dont la magnitude avec un filtre rouge se
situe entre 17.5 et 19.2 en Mars 93 et 20 et 22 en Juin 1994. Ceci montre que
l’on assiste à une atténuation de la dissipation, ce qui laisse penser que dans
la période Juillet / Aout 1992 ces magnitudes ont du être plus élevées (entre
une et deux magnitudes soit Mag 15/16 ?
Remarque sur les albédos, ordres de grandeur : Lune : 0.073, Lave de l’ Etna : 0.04, Basalte : 0.05, Cendre du Vésuve 0.16 (19) Atlas d’ Astronomie, Astéroïde 951Gaspra 0.23, astéroïde 253 Mathilde 0.04 , Terre 0.36, Asteroïds Carbonaceous chondrites type C (0.03-0.08 albedo) (20) The New Cosmos § 3.3.2 pp71
Mathilde est considéré comme ayant un albédo trés trés faible .
Il parait donc
extrêmement étonnant que cet objet SL9 soit passé inaperçu pendant autant d’années .
Pour poursuivre dans cette voie, nous essaierons de
récupérer des clichés de professionnels et d’amateurs de Jupiter durant la période
de Juillet 1992, nous essaierons aussi de contacter les auteurs Luu et Jewitt
pour connaître plus précisément leurs limites de détection, périodes et directions
d’observations pendant ces 5 années .
Dans l’état actuel,
cet aspect ne contredit en rien le document SL9, qui suivant sa logique explique
tout à fait son absence tout simplement parce qu’il n’existait pas auparavant
. Rien ne permet de justifier cette non détection, pre ou post désintégration
à ce stade de l’étude ni le caractère classique ou « normal » de cet
objet .
Nous estimons
qu’il est très important de pouvoir récupérer des clichés de Jupiter et de ses
alentours durant la période Juillet 1992 à Mars 1993 .
3/ SL9 une
comète rare orbitant autour de Jupiter ? ?
(6) « La Ceinture de Kuiper »
de Jane Luu et al.
« La théorie de Kuiper resta méconnue jusqu’à ce que Paul Joss de l’institut de technologie du Massachusetts, calcule dans les années 1970, que la faible probabilité de capture gravitationnelle par Jupiter n’était pas compatible avec le grand nombre de comètes à courte période observées . ....
En 1988, les canadiens Martin Duncan,
Thomas Quinn et Scott Tremaine utilisèrent des simulations numériques pour étudier
comment les planètes gazeuses géantes captaient des comètes . Tout comme P Joss,
ils conclurent que le mécanisme de capture est peu efficace ..... »
« Les perturbations les plus remarquables sont celles au cours desquelles une orbite à longue période se transforme, lors d’un passage à proximité d’une planète, en ellipse dont l’aphélie se trouve situé à peu prés sur l’orbite de Jupiter ou un peu au-delà : les comètes ainsi captée constitue une famille de comètes. La famille de Jupiter possède 68 comètes ou même davantage, dont les périodes vont de 5 à 8 ans »
Il apparaît donc
que la capture même de cette « comète » et sa mise en orbite autour
de Jupiter soit un fait EXTREMEMENT RARE dans la vie du système solaire . L’analyse
de l’orbite de cette comète montre de plus qu’elle s’étend jusqu’à l’extrême
limite de la zone gravitationnelle de Jupiter .
Considérons maintenant les observations qui ont été
faites sur « l’aspect » de cet objet :
D. Jewitt (9), « Physical
observations provide no answer to the comet versus asteroid issue »
R.M West et al. (10), « The main result is therefore that each condensation has two « tails »,
a fainter one that appears « normal », and a stronger, clock-wise
curved one that continues to be directed towards Jupiter. The reason for the
presence of this anomalous tail and its shape is not known at present.
G.P. Chernova et al. (11), « No
change of appearance of the comet occured when the comet passed minimum phase
angle . This makes it likely that the tails of the subnuclei are synchronic
i.e that dust production is not going
on at the same time of the observations »
« As
we observed the comet very close to opposition, the opposition angle of the
tails close to the subnuclei should change significantly. The fact that this
is NOT observed speaks against the idea of ongoing dust production as favoured
by Sekanina. If, as we think, the tails
are synchronic features, they would lie in the comet orbit plane, if the comet
were moving under solar force only. Since the earth must pass this plane when
the comet passes zero angle, the aspect of the tails as seen from the earth
must change. As this was not observed we must conclude that, because of Jupiter’s
influence on the cometary orbit, this orbit was not anymore located in
a plane. Undoubtedly the mechanicial theory of comet tails, when applied to
this peculiar object, can give important clues to the history of the observed
dust cloud.
J.A. Stüwe et al. (12), « The
average colour indices over all fragments and all data sets listed in Table
3 show that the dust of SL-9 is somewhat redder than the Sun, as is expected
for sunlight reflected by micro-sized dust particles »
« Our
analysis of the spectra in the range 320 nm to 940 nm is consistent with a solar
spectrum reflected by the sun, with NO
additional emission »
F. Colas et al.
(13),
« Only the grains larger than 0.1 mm can have stayed
close enough to the fragments for two years to be observed on CCD frames. In
our opinion, this is more likely to happened because we did not observe any
structure in the cloud, as expected if it is a product of the fragments activity. » .../ ..
« this
demonstrates that these grains can be residual of the comet breakup in July
1992, although part of it could come from a faint emission of small grain by
the fragments. »
« The
exact interpretation of these comae and tails is not obvious. It could be the
result of a weak cometary activity or large dust or sub-fragments created during
the break up in July 1992 »
D. E. Trilling et al. (15), « We do not find
significant differences in color among the fragments. We find that the fragments
are redder than the sun, and that the colors of SL9 are consistent with those
of typical comet. However, changes in color with respect to distance from the
center of the fragment are unusual . »
« On
the other hand, Chernova et al. (1995) find a reddening trend with increasing
distance up to 50 000 km for many but not all fragments. A trend in color with
increasing distance may be an indication of a change in particle size distribution
with increasing distance. »
Zdenek Sekanina (16), « Although
the appearance of P/Shoemaker-Levy 9 was unquestionably unique among observed
comets, certain similarities, however remote, can be found with two other tidally
split comets, P/Brooks 2 (1889 V) and the Sungrazer 1882 II .
Il semble à l’analyse
des différentes observations (9,10,11,12,13,14,15,16) que le caractère atypique
de cet objet est agrée par la grande majorité. Il en est de même du phénomène
de sa capture et de son orbite (6), (19) .
La « queue »
ne correspond pas à une queue cométaire classique et semblerait pouvoir être
mieux interprétée par le résidu de poussière engendré par la fragmentation de
la « comète » lors de son passage en Juillet 1992 (coloration rouge,
poussière millimétrique/centimétrique, fading, et surtout
G.P. Chernova et al. (11)), l’aspect spectroscopique montrera aussi (Cf. Infra) l’absence totale d’émission
gazeuse caractéristiques (OH, CN, ..), d’autre part tous les fragments apparaissent
totalement identiques.
Dans l’état actuel,
cela ne permet pas de contredire le document SL9 (halo rougeâtre du à la présence
de Lithium/Baryum fluorescent renvoyant la lumière du soleil) . L’aspect fading
pouvant s’expliquer par une raréfaction du gaz, la non production de poussière
(G.P. Chernova et al. (11)) est dans ce cas évidente, l’absence de degazage aussi . La différence
légère de rougeur en fonction de la
distance reste à expliquer .
4/ Composition
/ Spectroscopie de l’objet SL9 avant impact
Le document SL9
fait référence à l’expérience AMPTE en tant que préambule permettant de générer
une fausse comète . Voir le dossier spécifique AMPTE en annexe 1 dont les conclusions
confirment que des essais ont bien été effectués avec cet objectif à partir
de nuages artificiels de Baryum et de Lithium ionisés par le vent solaire .
Ceci ne suffit pas en l’état pour
affirmer que le reste du raisonnement soit vrai .
Il est aussi rappelé UCL (21)
http://www.mssl.ucl.ac.uk/www_plasma/missions/ampte.html
« Lithium and baryum
ions are good ‘tracers ions’ since they are unusual in naturally occuring space
plasmas, so a detection would almost certainly indicate that IRM had been the
source »
University College of London (UCL) est le laboratoire qui
a fourni l’un des trois satellites de l’experience AMPTE.
Nous nous attacherons
donc à étudier toutes les analyses spectrales et autres qui ont été conduites
par les observatoires du monde entier sur l’objet SL9
Il
est souligné que TOUTES les recherches effectuées dans la chevelure et effectuées
tant par les télescopes terrestres que par le HST, ainsi que par les radiotélescopes
ont toutes été négatives concernant toutes les espèces suivantes : OH,
CN, CO+, CO .
J.A Stüwe et al. (12) Table 4 – « The spectral of the individual nuclei in this region
show no evidence for molecular emission ../..
since no emission was detected, we
determined 3 sigma upper limits to the CN production rate for the five fragments
. The upper limits on Qcn are one order of magnitude lower than the values previously
determined for the entire cometary train (Cochran et al., 1994 , Icarus) However
our average value of log(Qcn)=23.4 is still in the range of production rate
values actually measured for low activity comets like for example P/Howell (23.3)
or P/Haneda-Campos 1978 J (23.6) » .
J. Crovisier (5) – Table 2 – Spectroscopic Limits (3 sigma) on gas production rates
in SL-9 prior to the impacts, confirme la non détection par 5 observatoires
professionnels majeurs avec une limite haute du même ordre .
Quand
il est fait mention que de telles détections spectroscopiques à des distances
supérieures à 5UA sont extrêmement rares , cet argument est discutable en effet des
détections ont bien eu lieu (Chiron
10UA, P/SW1, 6UA,P/Halley 4.8 UA) avec des moyens moins puissants
J.
Crovisier (5) §2
– « Indeed recent radio observations of P/Schwassmann-Wachmann 1 (P/SW1)
an active comet with a nearly circular orbit at Rh=6UA (i.e beyond Jupiter)
revealed that its activity may be governed by CO sublimation . The cometary
activity which is observed far from the sun now revealed in more and more comets
with the increasing sensitivity of modern techniques – is presumably due to
the sublimation of such very volatile species .
aucune
comète n’ a été observée par autant d’équipes, avec autant de télescopes, aussi
perfectionnés et aussi longtemps . On peut raisonnablement penser que de telles
méthodes de détection employées sur les comètes en général auraient montré de
nombreuses détections de ces corps à ces distances .
Hale Bope (23)
Cette comète a été étudiée en détail,
et donne un idée des ordres de grandeurs relatifs entre les différentes espèces
détectées sur une comète . On peut supposer que ces rapports peuvent varier
largement en fonction des corps observés, néanmoins, l’ordre de grandeur des
ratios des corps majeurs devraient être caractéristique.
Ce deuxième graphe est trés intéressant car il donne une idée de la distance minimale à partir de laquelle la comète commence à s’évaporer et à générer des gaz, ainsi que le type de gaz et l’ordre de grandeur de la quantité associée en fonction de la distance au soleil en Unité Astronomique .
Il ressort à l’évidence que l’ EAU et le CO sont prépondérants et de très
loin et apparaissent à partir de 5 UA environ .
Concernant l’absence d’eau, la distance au soleil de 5UA,
J. Crovisier (5) §3, il
est un fait que la température atteinte ne permet pas la sublimation de l’eau
théoriquement . Néanmoins, elle a déjà été observée à ces distances :
·
des détections ont déjà eu lieu sur d’autres comètes situées
à des distances semblables avec des taux d’émission bien supérieures (10e29)
Bowell 1982 I, J Crovisier (5) §3 / (A ‘Hearn et al. 1984)
et
(20) The New Cosmos § 3.1.2 pp 48
« On the other hand, infrared measurements
for the major planets, Jupiter, Saturn, and Neptune indicate radiant losses
which are 2 to 3 times greater than the absorbed solar radiation . Jupiter :
1.7 +/- 0.1 . This energy is due to the release of gravitational energy or to
heat remaining from the time of the formation of the planets . »
· Si l’on veut faire un bilan énergétique complet de SL9, il faut ajouter à l’énergie solaire reçue à la distance de Jupiter , l’énergie propre rayonnée par Jupiter qui représente 70% de la précédente, ainsi que d’une partie de l’énergie solaire réfléchie par Jupiter (Albedo 0.73, donc les ¾ de l énergie reçue par Jupiter du soleil est ré émise) . Si l’on regarde la distance orbitale de SL9 à Jupiter même à son minimum elle est à 50 000 km . En considérant la constante solaire à la distance de 5.4 UA, Jupiter reçoit du soleil 45 W/m2, son énergie interne lui permet d’émettre 32 W/m2 en plus de la réflexion par Albedo de 31 W/m2, ce qui signifie que SL9 recevra environ 50 W total de plus en considérant une cross section de 1km2, négligeable vis à vis de la constante solaire de 45W /m2 .
Donc la « proximité » de Jupiter ne change pas
l’énergie totale reçue par SL09 dans sa course autour de la planète .
Il
est enfin à souligner une fois encore l’hypothèse de l’albedo retenu lors des
calculs de détections : 0.04 ce qui est extrêmement faible, et qui signifie
que 96% de l’énergie solaire reçue est absorbée par le corps SL9, c’est à dire
de l’ordre de 43 W / m2 , ce qui correspond à une température équivalente à
l’équilibre de 117 K. Nous retrouvons ici la valeur affichée par J Crovisier
de 120 K . Il parait effectivement probable que la température du corps ne soit
pas suffisante pour une sublimation significative de l’eau . En effet il est
plus probable que l’albédo réel soit plus elevé et dans ce cas la température
serait encore plus basse .
En conclusion, nous retenons
que cette non détection dans la chevelure de SL9, de toute espèce de
gaz (OH, CN, CO+, CO) dans toutes les longueurs d’onde, par les plus puissants
télescopes terrestres et spatiaux, pendant de longues périodes, par des équipes
multiples et expérimentées, équipées toutes des meilleurs détecteurs jamais
construits n’est pas fondamentalement anormale au niveau de la détection du
radical OH par contre pour les espèces CO il semble au regard des autres mesures
sur les comètes typiques que soit cette comète SL9 est atypique par son trés
faible taux de dégazage en CO, soit plus probablement qu’il n’y ait pas eu de
dégazage réellement .
Dernier point, extrêmement
important la détection (fortuite !), d’une émission de Mg+ (doublet vers
280nm) observé par le HST sur le fragment G le 14 Juillet 1994 4 jours avant
l’impact . Aucune explication rationnelle solide et consolidée par des faits
n’a été trouvée à ce jour .
J. Crovisier (5) §3 p 9 / Weaver et al. 1995 ; Feldman et al. 1995
5/ Conclusion
analyse de l’objet SL9 avant impact
Les
analyses menées avant impact § 2/3/4, permettent d’établir les faits suivants :
L’objet SL9 est à priori atypique
tant par son orbite, sa capture, sa non détection avant Mars 1993, sa queue
non standard, son absence de dégazage total . Cet aspect atypique est confirmé/mentionné
par la majorité des auteurs cités .
((27) Sichao Wang et al.) « No outgassing
detected, only small amount of water detected from the dark spots (post impacts),
and low albedo of the dark spots suggest that the comet Shoemaker-Levy 9 is
a new class of object which is different
from known comets and asteroids »
Essayons
de classer ces différents éléments par rapports aux explications potentielles
Légende : NC : non compatible , C : compatible
, I : investigations complémentaires à mener
Origine SL9 Comète Astéroïde type Doc SL9
Carbonaceous chondrites
type C
Non détection
Avant désintégration
NC/I1 NC/I1 C/I1
Non détection
Aprés désintégration
NC/I1 NC/I1 C/I1
Queue poussiéreuse NC C C
Sans émission
Orbite
C C
C
Absence dégazage NC/I2 C C
Aspect Rouge /
+ rouge soleil
C C
C/I3
Fading du halo rouge
C C
C
Albédo 0.04
NC C
C
Détection Mg++
C ? ? C C
Des investigations / Informations supplémentaires sont nécessaires sur au moins trois points :
I1 : obtenir des clichés aux environs de Jupiter pendant les mois de Juillet / Août 1992
I2 : obtenir des informations trés récentes sur les statistiques de dégazages en CO des cométes à une distance supérieure à 5UA
I3 : obtenir
des informations supplémentaires sur le changement léger de couleur rouge en
fonction de la distance dans la queue
A ce stade de l’étude aucune
des trois possibilités ne peut être écartée, néanmoins il semble que l’hypothèse
d’une comète soit de loin beaucoup moins probable que celle d’un astéroïde
de type chondrite carboné type C ((20) The
New Cosmos § 3.3.2 pp71-72), ((27) Sichao Wang et al.)
situé généralement dans la ceinture extérieure des
astéroïdes , correspondant à l’albedo extrêmement faible de 0.04 et à une densité
faible , capturé par Jupiter suite à
des perturbations gravitationnelles.
L’hypothèse document SL9 ne
peut quant à elle pas être rejetée, tous les faits mentionnés sont cohérents
avec l’explication donnée par le document .
L’extrême improbabilité de
capture , d’orbite et de non détection sont trés problématiques mais pas décisifs
à ce stade .
6/ Analyse
de l’objet SL9 post impact
Il
est à souligner que eu égard à l’énergie dégagée lors de l’impact, il est très
fortement probable que de fortes recombinaisons, et réactions chimiques diverses
ont eu lieu et on partiellement ou totalement recombiné tout ou partie des molécules
et ions présents dans l’objet SL9 . (26) Borunov et al.
L’étude spectroscopique faite permet donc l’identification
des atomes, mais certainement pas des molécules qui ont pu avoir diverses origines
et une histoire chimique extrêmement chahutée . D’autre part la composition de Jupiter soulignée
montre dans les couches hautes (celles de l’impact) une totale absence d’éléments
métalliques et d’autre part la présence de nuages de composition variée comprenant
entre autre NH3, NH4SH, H2O, donc il serait illusoire de vouloir déduire quoi
que ce soit de la présence de telles molécules ou de leurs dérivées post impact
.
Il
est à noter en préliminaire que les plus forts impacts observés ne sont pas
liés aux fragments à priori estimés les plus volumineux . Ceci est souligné
par de nombreux observateurs .
6.1 / Analyse
Spectroscopique post impact SL9
J. Crovisier (5)
§4 / La liste des raies identifiées est clairement reproduite dans le document
de J. Crovisier et nous en reproduisons une autre un peu plus synthétique ci
dessous :
Une autre liste est reproduite dans (24)
M. Roos-Serote et al. Table 2 .
Il ressort d’une part que certaines raies n’ont pas
pu être identifiées , et d’autre part
que des raies extrêmement importantes de Na, Ca, Fe, et Li ont été observées
post impact par de nombreux observateurs .
Il est mentionné
dans l’article qu’elles ont été identifiées dans le spectre brut sans même avoir
à être traitées ! ! , des détections de Mg, Mg+, Fe, Fe+ a aussi été
détecté à nouveau. Les raies sont totalement saturées, ce qui signifie que l’estimée
de la quantité totale ne peut être faite et ne peut conduire qu’à une estimée
extrêmement minorée .
D’autre
part, la présence très importante de Lithium (raies saturées) est extrêmement
troublante .
dans (24) M. Roos-Serote et al. « Metallic atoms or compounds
are normally not present in Jupiter’s atmosphere. Therefore, we conclude the
metals observed during the impact L and Q1 were released from cometary refractory
material. Before the SL9 event, such atomic lines were only observed in spectra
from cometary material in meteor fireballs (Borovicka 1993,1994) and in sun
grazing comets . The best documented case is that of Comet Ikeya-Seki 1965 VIII
which approached the Sun to only 0.0078 AU (i.e within the corona) on October
21, 1965 . Lines of several metal atoms (Na, K, Ca, Ca+, V, Cr, Mn, Fe, Co,
Ni, Cu) were observed at that moment, and the retrieval of relative abundances
was possible (Preston 1967 ; Arpigny 1979) . The lithium resonant line
could not then be detected .
Sodium resonant lines were also observed in several comets
that passed the Sun at less than 1 AU. The elemental composition of comet Halley
dust, including metals up to nickel was also investigated by in situ mass spectroscopy
aboard the VEGA and Giotto space probes (Jessberger et al. 1988) . Abundances
close to solar were found for elements from Carbon to Nickel AGAIN
Li WAS NOT OBSERVED. »
J Crovisier (5) §4 p14 « Saturated line cannot exceed .... This intensity was
exceeded for the lines observed by the IUE as well as for most lines observed
in the visible »
voir encore la réaction (28) http://www.jpl.nasa.gov/sl9/news35.html
citée en infra
Reprenons
alors les compositions de référence des cométes, des astéroïdes et du système
solaire :
(5)
J Crovisier Table 1, (24) M. Roos-Serote et al Table 4, (20) The New Cosmos
§ 7.2.7 Table 7.5 pp 216-217
Le
Lithium est absent des comètes, le lithium est présent dans les météorites et
le système solaire, le rapport Li/Na est de 0.001, (20) The New Cosmos , souligne
que l’abondance de Lithium dans le système solaire est plus faible que dans
les météorites d’un facteur 1000 environ, car le Li est détruit dans les réactions
nuclaires solaires petit à petit , mais confirme le rapport de 1000 entre Li
et Na dans les météorites en particulier Chondrites Carbonées de type C1 .
La
détection de Lithium dans le spectre post impact démontre donc qu’il ne peut
s’agir d’une comète .
L’abondance
de Lithium dans SL9 est problématique vis à vis d’une interprétation astéroïde
type Chondrites C1, en effet il est à priori surabondant d’un facteur 60 ! !
Néanmoins en se référant à (24) M. Roos-Serote
et al Table 3, on s’aperçoit que la raie du Sodium, Calcium et Potassium
sont saturées, ce qui signifie que leur estimée est minorée alors que la ligne
de Lithium n’est pas saturée . Dans ce cas, une interprétation de type Chondrites
C1 est possible et en cohérence avec
le rapport classique de 1000, si on accepte un réajustement à la hausse des
quantités de Sodium, Potassium et Calcium, cohérente d’une sous estimation due
à la saturation .
Sur les raies moléculaires, il est extrêmement difficile de
retenir quoi que ce soit de certains étant donné une fois encore l’importance
de l’impact et les réactions chimiques potentielles qui ont pu se faire avec
des composants déjà présents dans l’atmosphère de Jupiter. Il nous parait extrêmement difficile de conclure
sur l’origine de l’eau et des autres molécules détectées rassemblées et qui
ont très bien pu provenir de recombinaisons post impact de constituants de l’atmosphère
jovienne .
La seule mesure discriminatoire potentielle n’a pas été effectuée
(ratio Deutérium/H) .
(5) J Crovisier § 4.4 Clues
from Aerosol / Nicholson et al. 1995
Une détection d’ aérosols a été faite dans la bande de 10
microns, immédiatement après l’impact
du fragment R à l’observatoire du Mont Palomar, correspondant à des silicates
d’une masse approximative de 6.1012 grammes avec des grains de rayons
de l’ordre du microns et une densité de 3.3 g/cm3.