Plan

Introduction

I : Les comètes

  1. Structure et composition
  2. Origines et formation
  3. Mort des comètes

II : Les mouvements cométaires

  1. Classification des orbites
  2. Perturbations orbitales
  3. Forces non gravitationnelles

III : Shoemaker-Levy 9

  1. Sa découverte et son intérêt
  2. Observations pré-impact
  3. Observations post-impact
Conclusion

Suppléments utiles

Forces non gravitationelles des comètes

Les forces non gravitationnelles sont l'ensemble des forces qui pourraient influencer la course des comètes. Elles jouent un rôle certes moindre que la gravitation, mais leur influence est loin d'être négligeable. La principale de ces forces est connue sous le vocable d'effet fusée.

On observe chez les comètes une éjection de matière, cette éjection de matière est dite non isotopique (non homogène). Si les gaz et les poussières quittaient le noyau à parts égales de tous les points de sa surface, les forces s'annuleraient, le noyau se trouverait en équilibre dynamique, alors l'effet fusée serait inexistant. Mais nous savons que l'éjection se fait préférentiellement sur la face exposée au Soleil. Le noyau est repoussé par cette force tangente à son orbite et s'écarte du trajet qui serait le sien s'il n'était soumis qu'aux seules lois de Kepler.

L'effet fusée est modulé par une deuxième source de modifications, la rotation du noyau. Les noyaux cométaires sont animés d'un mouvement orbital autour d'une masse plus grande qu'eux, mais également d'un mouvement de rotation sur eux–mêmes. Le mouvement propre du noyau peut être de même direction que le déplacement orbital ou de sens inverse. Lorsque la rotation de la comète se fait en sens rétrograde (opposé à la direction de l'orbite), l'effet fusée s'oppose au mouvement orbital et réduit de fait légèrement la taille de cette orbite. Dans ce cas il y a un petit raccourcissement de temps entre deux passages au périhélie. On a observé de telles variations chez la comète Encke (2.7 heures en moyenne par passage au périhélie pour une période de 3,3 ans). Inversement, elle eut subi un retard si son noyau avait tourné dans le sens direct.

La troisième cause de perturbation non-gravitationnelle tient à la forme irrégulière du noyau en rotation, une masse non sphérique. Cette caractéristique induit un effet de précession très rapide l'axe de rotation décrivant un cône autour d'une position moyenne. Ce phénomène a des effets importants sur l'activité cométaire, il modifie l'angle sous lequel les zones actives reçoivent les rayons solaires, ce qui explique les variations de période de certaines comètes.

influence des ejections de gaz et de poussieres sur l'orbite de la comete

Une dernière cause de perturbation est la perte de masse subie par le noyau lors de sa phase d'activité, lors de son activité il y a une diminution de volume de l'ordre d'un mètre d'épaisseur de manteau à chaque passage proche du Soleil. Par exemple : Au passage de Hale-Bopp à son périhélie on estime la quantité d'eau expulsée du noyau à 600 tonnes par seconde, des chiffres étonnants à l'échelle humaine, mais insignifiants à l'échelle astronomique. Toute perte de masse se traduit par une plus grande attraction vers la masse principale, d'où raccourcissement de l'orbite. Ce phénomène est autant plus conséquent que la masse du noyau est faible.

Donc il y a quatre causes principale de perturbation non-gravitationnelle, pour être complet on doit tenir compte de l'irrégularité dans l'activité cométaire elle-même. Mais si le noyau cométaire suit en gros les lois Kepler, il subit également une quantité d'autres forces susceptibles de modifier considérablement sa trajectoire. Ces forces sont très difficiles à intégrer à un calcul d'orbite d'où l'impossibilité pratique d'une prévision absolue.