LA POUSSIÈRE VITREUSE D'UNE COMÈTE INTERSTELLAIRE
Les objets interstellaires sont de petits corps nés dans d’autres systèmes planétaires, dans d’autres conditions chimiques et physiques. Quand l’un d’eux traverse le Système solaire, il apporte assez près de nous, pour l’étudier en détail, de la matière venue d’ailleurs. 3I/ATLAS est le troisième recensé, après 1I/’Oumuamua en 2017 et 2I/Borisov en 2019.
Plusieurs études avaient déjà montré que 3I/ATLAS ne ressemble pas à nos comètes : des proportions inhabituelles d’isotopes — variantes plus lourdes et plus légères d’un même atome — d’hydrogène, de carbone et d’azote dans son gaz, et beaucoup de dioxyde de carbone. Ensemble, ces indices désignent une naissance à 30 kelvins ou moins, dans un milieu relativement pauvre en éléments lourds. C’étaient des indices tirés de son gaz. Cristina Thomas, de l’université du Nord de l’Arizona, et des collègues de la NASA, de l’ESA et de plusieurs universités ont regardé ce qui la compose sous forme solide : sa poussière.
Un spectre difficile
Le 16 décembre 2025, après son passage au plus près du Soleil, la comète se trouvait à 2,21 fois la distance Terre–Soleil du Soleil. Le télescope spatial James Webb a enregistré sa lumière entre 5 et 14 micromètres (millièmes de millimètre) avec son instrument infrarouge moyen, MIRI, pendant environ sept minutes et demie.
La comète n’était ni un point ni une large tache : un noyau enveloppé d’un nuage de poussière flou. Le traitement standard des objets étendus laissait un motif en dents de scie entre 10 et 12 micromètres, exactement là où se trouve le signal clé. L’équipe a reconstruit le spectre comme celui d’une source ponctuelle, puis l’a corrigé du fait que le nuage de poussière étale sa lumière au-delà d’un point.
Une bosse lisse
Chauffée par le Soleil, ici à environ 198 kelvins, la poussière brille en infrarouge. Les silicates — les minéraux qui forment l’essentiel des roches — ajoutent une bosse vers 10 micromètres, due à la vibration des liaisons silicium–oxygène. Sa forme dit quels minéraux sont présents.
Chez 3I/ATLAS, la bosse est large et lisse. Chez les comètes du Système solaire, elle reste haute jusqu’à de plus grandes longueurs d’onde, vers 11,5 micromètres. Chez certaines, comme 17P/Holmes, elle porte des pics à 9,95 et 11,15 micromètres : la marque de cristaux d’olivine riche en magnésium.
La bande des silicates à 10 micromètres de 3I/ATLAS (bleu clair) comparée à celles des comètes du Système solaire : celle de 3I retombe tôt et en douceur. — Figure 2, Thomas et al. (2026), arXiv:2610.37540.
Compter des cristaux absents
L’équipe a modélisé la poussière comme un mélange de trois ingrédients : du carbone amorphe et deux sortes de silicate amorphe, de type olivine et de type pyroxène. Amorphe veut dire désordonné à l’échelle des atomes, comme le verre, plutôt que bien empilé comme un cristal.
Des cristaux ont ensuite été ajoutés peu à peu, jusqu’à ce que l’ajustement devienne nettement moins bon. Le meilleur ajustement, quel que soit le modèle, ne contient aucun cristal. La limite supérieure est de 5,3 % de l’émission des silicates ; une autre équipe, avec un autre mode de Webb, la place à 3,1 % en masse.
L’ajustement favorise aussi le pyroxène, à environ 180 contre 1 face à l’olivine — mais l’autre équipe de Webb, avec son propre modèle, trouve surtout de l’olivine amorphe —, en grains compacts de moins d’un micromètre. Un second pic vers 6,83 micromètres correspond à de la matière organique riche en liaisons carbone–hydrogène, ou à des minéraux carbonatés ; ces données ne permettent pas de trancher.
Un berceau froid et calme
Dans les comètes, des silicates cristallins signalent une poussière autrefois fortement chauffée. Leur absence indique que la poussière de 3I/ATLAS a connu très peu de chaleur, ce qui concorde avec son gaz. Selon les auteurs, elle s’est probablement formée dans une région calme du disque de son étoile, où la matière se mélangeait peu. Les comètes de notre Système solaire, au contraire, ont incorporé de la poussière cuite près du jeune Soleil.
Une énigme demeure. On pense que la poussière entre les étoiles est surtout de type olivine ; or, dans l’ajustement de cette équipe, 3I/ATLAS est, comme nos comètes, riche en pyroxène : un processus inconnu transformerait la poussière en chemin.
Une poussière venue de plus profond
Les rayons cosmiques de la Galaxie peuvent, en principe, changer des cristaux en verre, mais seulement dans les couches externes d’un corps. Les auteurs notent que 3I/ATLAS a probablement perdu 10 mètres ou plus de sa surface lors de sa traversée du Système solaire. La poussière vue par Webb après ce passage pourrait donc venir de couches plus profondes, moins altérées — plus proches de ce dont cette comète était faite à sa formation.