Les dunes extraterrestres de Tchouri

Comment des dunes ont-elles pu se former sur Tchouri en l’absence d’atmosphère ? 

Bruno Andreotti : Vous avez raison, il n’y a pas d’atmosphère stable sur la comète Tchouri mais cela ne veut pas dire qu’il n’y a pas d’atmosphère du tout ! Je m’explique. La surface de Tchouri est composée de gros grains avec de la glace d’eau piégée entre eux. Lorsque Tchouri est proche du Soleil, cette glace passe directement de l’état solide à l’état gazeux. C’est ce qu’on appelle la sublimation —et c’est ce qui forme la queue de la comète. La gravité sur Tchouri étant 100 000 fois plus faible que sur Terre, cette vapeur d’eau est expulsée dans le vide à la vitesse de 100 m/s soit 360 km/h. 

 Mais lors de ces dégazages, il y a localement et temporairement une atmosphère et un vent vertical.

Comment ce vent vertical génère-t-il des dunes à la surface même de la comète ?

B. A. : Ce n’est pas ce vent vertical qui est à l’origine des dunes ‘’tchouriennes’’ mais un autre vent, horizontal, qui en découle. Entre la face ensoleillée de la comète et celle à l’ombre, il existe une différence de température de près de 100°C. Lorsque la comète dégaze côté ensoleillé, cela créée localement une atmosphère dynamique et une différence de pression entre les 2 faces de la comète ce qui engendre, comme sur Terre, un ‘’appel d’air’’ et un vent thermique. Nos calculs hydrodynamiques ont montré que ce vent thermique horizontal, aussi caractérisé par une vitesse de 100 m/s, était suffisant pour transporter, par roulement, des grains de quelques centimètres de diamètre. Un peu comme l’eau le fait au fond de nos océans avec des grains de sable.

Comment avez-vous estimé la taille de ces grains ? 

B. A. : Nous avons utilisé les dernières photos prises par le robot Philae et la sonde Rosetta lors de leur descente sur la comète. La photo de Philae a été prise 9 m au-dessus du sol avec une résolution d’1 cm/pixel. A partir de ces caractéristiques, nous sommes parvenus à déterminer une taille de grains. Rosetta a aussi pris une photo lors de son crash délibéré. Elle est certes floue mais avec une excellente résolution : 2 mm/pixel ! On a pu en déduire les contours des grains et réaliser un histogramme de leurs tailles allant de quelques centimètres à la dizaine de centimètres.

Sur Tchouri, il faut imaginer des dunes de graviers, non de sable comme sur la Terre et Mars.