La comète interstellaire 3I/ATLAS révèle ses origines dans un environnement glacé

En juillet 2025, des astronomes ont détecté une comète interstellaire traversant rapidement notre système solaire : 3I/ATLAS. À l’époque, elle se trouvait juste à l’intérieur de l’orbite de Jupiter. Aujourd’hui, elle se situe à mi-chemin entre Jupiter et Saturne, s’éloignant chaque jour un peu plus.

Le 5 novembre 2025, la mission Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE) de l’Agence spatiale européenne (ESA) a capturé une image de 3I/ATLAS alors qu’elle se trouvait à 64 millions de kilomètres du vaisseau spatial. Crédit : ESA/JUICE/JANUS, CC BY-SA 3.0 IGO

Les chercheurs ont suivi la trajectoire de cette comète, analysant en détail sa composition chimique et les gaz sublimés à sa surface, qui forment sa chevelure et sa queue. Une découverte majeure a été réalisée : le rapport deutérium/hydrogène dans l’eau éjectée par 3I/ATLAS est 30 à 40 fois plus élevé que dans les objets de notre système solaire. Cela suggère que cette comète s’est formée dans un environnement bien plus froid que le nôtre.

« Il est toujours difficile de déterminer précisément où ces objets se sont formés », explique Luis E. Salazar Manzano, chercheur principal de ces observations et doctorant à l’Université du Michigan. « Nous savons qu’ils proviennent de différentes régions de la galaxie, mais il est complexe de relier nos mesures à leur processus de formation. Des analyses comme celle-ci, notamment le rapport deutérium/hydrogène dans l’eau, sont parmi les meilleures méthodes pour comprendre leurs conditions de naissance et leur évolution. »

L’eau semi-lourde, clé des origines cosmiques

L’eau est omniprésente dans l’univers, présente dans les galaxies lointaines comme dans les nébuleuses où naissent les étoiles. Cependant, il existe différentes formes d’eau : normale (H₂O), semi-lourde (HDO) et lourde (D₂O). Dans les nuages moléculaires froids où se forment les étoiles, les conditions favorisent une réaction chimique augmentant la quantité de deutérium, un isotope de l’hydrogène. Ce deutérium se combine ensuite avec de l’oxygène pour former de l’eau semi-lourde (HDO).

En mesurant la quantité d’eau semi-lourde par rapport à l’eau normale dans un objet céleste, les scientifiques peuvent déduire son rapport deutérium/hydrogène (D/H) et ainsi reconstituer les conditions physiques de sa formation. Cette méthode a déjà été appliquée à des étoiles en formation, des disques protoplanétaires, des comètes du système solaire, des météorites, et même aux océans terrestres.

Un témoignage des systèmes planétaires lointains

« Ce qui est fondamental avec les objets interstellaires, c’est qu’ils sont des vestiges physiques du processus de formation d’un autre système planétaire », souligne Karen Meech, astrobiologiste à l’Université d’Hawaï à Mānoa, non impliquée dans cette étude. « Les conditions dans le système stellaire où 3I/ATLAS s’est formée ont pu être très différentes de celles de notre système solaire. »

L’équipe de recherche a observé 3I/ATLAS avec le réseau ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) au Chili en novembre 2025, alors que la comète se trouvait à 335 millions de kilomètres de la Terre.