La coma est l’enveloppe diffuse et brillante qui entoure le noyau d’une comète quand celle-ci s’approche du Soleil. Composée de gaz et de poussières libérés par la sublimation des glaces du noyau sous l’effet de la chaleur solaire, elle peut atteindre une taille considérable — parfois plusieurs centaines de milliers de kilomètres, soit plus grande qu’une planète géante.
La formation de la coma
Le noyau d’une comète, généralement de quelques kilomètres de diamètre, est composé de glaces (eau, dioxyde de carbone, monoxyde de carbone, méthane) mélangées à des poussières. Quand la comète approche à moins de 3-5 UA du Soleil, le rayonnement solaire fait sublimer ces glaces — elles passent directement de l’état solide à l’état gazeux. Les gaz libérés emportent avec eux des grains de poussière, formant la coma autour du noyau.
Structure de la coma
La coma se compose de deux parties principales. La coma de gaz, parfois appelée coma neutre, contient les molécules échappées du noyau et fluoresce sous l’action du rayonnement solaire ultraviolet. La coma de poussière est composée de fines particules qui réfléchissent simplement la lumière solaire. Une enveloppe externe, l’halo d’hydrogène, peut s’étendre sur des millions de kilomètres mais reste invisible dans le visible — on ne la détecte qu’en ultraviolet.
Coma et queues
La coma est à la source des spectaculaires queues cométaires. La pression du rayonnement solaire et le vent solaire poussent les gaz et poussières de la coma loin du Soleil, formant deux queues distinctes : une queue de gaz (ou queue ionique) bleue et droite, due aux molécules ionisées, et une queue de poussière blanche-jaune légèrement courbée par la dynamique orbitale. Les deux queues pointent toujours à l’opposé du Soleil, quelle que soit la direction du mouvement de la comète.
Importance en astronomie
L’étude de la coma fournit des informations cruciales sur la composition des comètes — et donc sur la matière primordiale du système solaire dont elles sont les vestiges. La spectroscopie de la coma a permis d’identifier des dizaines de molécules dans les comètes, dont certaines sont des précurseurs des briques chimiques de la vie. Les comètes pourraient avoir contribué à apporter eau et molécules organiques sur la Terre primitive.
Exemple concret : Tchouri
La sonde européenne Rosetta a accompagné la comète 67P/Tchouriumov-Gérassimenko de 2014 à 2016, observant en détail la formation et l’évolution de sa coma. Les analyses ont révélé une composition complexe incluant de la glycine (un acide aminé), du phosphore et de nombreuses molécules organiques, renforçant l’hypothèse du rôle des comètes dans la chimie prébiotique terrestre.
Le saviez-vous ?
La coma de la grande comète de 1811 atteignait près de deux millions de kilomètres de diamètre — soit plus large que le Soleil lui-même. Cette taille spectaculaire, combinée à sa luminosité, en fit l’une des comètes les plus impressionnantes de l’histoire moderne, visible à l’œil nu pendant 260 jours.
Questions fréquentes
Toutes les comètes ont-elles une coma ?
Non. Une comète ne développe une coma que lorsqu’elle s’approche suffisamment du Soleil pour que ses glaces sublime. Loin du Soleil, une comète ressemble simplement à un astéroïde sombre. La distance de déclenchement de la coma dépend de la composition du noyau.
La coma a-t-elle une couleur ?
Oui, généralement vertâtre due à la présence de carbone diatomique (C2) et de cyanogène (CN) qui émettent dans le vert quand ils sont excités par le rayonnement solaire. Cette couleur caractéristique distingue les comètes des autres objets célestes lors d’observations à l’oculaire.
Pourquoi la coma est-elle si grande ?
Le faible champ gravitationnel du noyau ne peut retenir les gaz libérés, qui s’échappent dans toutes les directions sous la simple pression du rayonnement solaire. Résultat : la coma s’étend rapidement, parfois sur des distances comparables à celles de planètes entières malgré un noyau de seulement quelques kilomètres.