Projet de recherche P4S/251/ISOCOM (Action de recherche P4S)
Les comètes sont des petits corps glacés formés dans les régions externes du Système solaire il y a environ 4,6 milliards d’années et aujourd’hui stockés dans des réservoirs lointains tels que la ceinture de Kuiper et le nuage d’Oort. Occasionnellement, des perturbations gravitationnelles en envoient certaines vers le Système solaire interne, où elles libèrent du gaz et de la poussière, formant un coma ainsi que les queues caractéristiques visibles depuis la Terre. Comme elles sont restées largement inchangées, elles conservent des informations sur les conditions dans lesquelles le Système solaire s’est formé.
La composition des comètes indique quelles molécules sont présentes et en quelles quantités, tandis que les rapports isotopiques (tels que D/H ou ¹⁸O/¹⁶O) apportent des contraintes supplémentaires sur les conditions de formation de ce matériau.
Bien que les comètes puissent être observées depuis la Terre, les observations à distance sondent le coma le long de la ligne de visée et fournissent un signal intégré qui ne peut pas être directement relié au noyau. Les mesures in situ, comme celles réalisées lors de la mission Rosetta vers la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko, offrent un lien plus direct avec le matériau source.
Le jeu de données du spectromètre de masse à double focalisation ROSINA (DFMS), obtenu lors de la mission Rosetta, comprend plus de 1,5 million de spectres de masse mesurés in situ et a permis plusieurs mesures clés concernant la composition et les rapports isotopiques des comètes.
La plupart des études menées jusqu’à présent se sont concentrées sur des spectres acquis pendant des périodes de forte activité cométaire, lorsque le rapport signal/bruit est maximal et que les spectres sont plus faciles à calibrer et à interpréter.
Le projet ISOCOM vise à étudier des composantes proches de la limite de détection dans le jeu de données DFMS, notamment celles associées à des périodes de faible activité cométaire, ainsi qu’à des espèces de faible abondance et des isotopes. Pour de tels signaux faibles, les effets instrumentaux et les incertitudes de calibration, négligeables à fort rapport signal/bruit, deviennent plus importants.
Pour rendre cette analyse possible, ISOCOM commence par établir une calibration cohérente et précise des données. Celle-ci constitue la base pour construire des spectres combinés (une accumulation de spectres), pour lesquels le rapport signal/bruit s’améliore. Les signaux faibles peuvent ainsi être analysés de manière plus robuste que pour des spectres individuels, et des signaux peu évidents dans des mesures isolées deviennent plus clairs.
