CIVA/Philae a observé des particules possibles témoins des processus primordiaux d’accrétion

Les images du noyau de 67P / Churyumov-Gerasimenko acquises par les caméras CIVA à bord de Philae avaient révélé un paysage singulier, inattendu, très irrégulier et dominé par des matériaux consolidés. À la suite d'une analyse détaillée, ce site d’atterrissage environnant Philae s’est révélé être unique pour contraindre les conditions passées et présentes à la surface de la comète.

Une analyse quantitative des structures microscopiques, à savoir des fractures et des grains visibles à la résolution des images CIVA (>1mm/pixel) a été effectuée puis remise dans le contexte géologique du site récemment résolu par la caméra OSIRIS de Rosetta (Fig. 1) qui confirme a priori un site très préservé. Les fractures observées (jusqu'à plus de 10 cm de longueur) sont interprétées comme étant le résultat des variations d’insolation conduisant à une fatigue thermique et/ou à la sublimation lente de matières volatiles. Cette fragmentation superficielle pourrait générer une érosion macroscopique qui est observée à plus grande échelle par Rosetta.

La distribution de taille des particules résolues par CIVA (Fig. 2) est très significativement différente de celles des particules présentes dans la coma de la comète observées par différents instruments de Rosetta et peut difficilement être expliquée par des processus modernes de surface.

Ceci nous amène à suggérer que ces petits galets pourraient être des vestiges de l’accrétion primordiale du système solaire. La présence de ces grains de taille millimétrique à centimétrique potentiellement primordiaux sont en faveur du modèle d'accrétion de galets (pebble accretion en anglais), modèle  qui a été introduit il y a une dizaine d’années afin de résoudre certains problèmes tels que la « barrière du 1 m » issus du modèle historique d’accrétion dite de coagulation ou hiérarchique. Par ailleurs, la taille des particules contrainte par CIVA indique une formation de la comète dans les zones externes du système solaire, ce qui est cohérent avec d’autres mesures tels que les rapports d'abondances D/H ou N2/CO. Prochaine étape ? Les images OSIRIS récentes vont permettre de construire un modèle numérique de terrain du site d’atterrissage et raffiner la compréhension des images CIVA et l’attitude du lander.  Ces travaux se font en collaboration avec le LAM et le CNES.

Fig. 1 : Image de Philae acquise le 2 septembre 2016 par Rosetta (CNES/SONC).

Fig. 2 : Un zoom d’une image CIVA (caméra 3) indiquant la présence de particules (en vert) potentiellement indicatrices des processus d’accrétion du système solaire.

Publication: Poulet et al., 2016. Origin of the local structures at the Philae landing site and possible implications on the formation and evolution of 67P/Churyumov–Gerasimenko, MNRAS (November 2016) 462, S23-S32. DOI : 10.1093/mnras/stw1959

Contact à l'IAS: François Poulet, francois.poulet @ ias.u-psud.fr