Environ un mois après que la comète 17P/Holmes a connu une explosion en octobre 2007, elle a brièvement arboré une atmosphère de poussière plus grande que le Soleil. La comète elle-même, le bloc solide de glace et de roche au centre de toute cette brume, n'a jamais dépassé la taille d'une montagne. Ce décalage entre un minuscule noyau gelé et un nuage immense et lumineux résume à lui seul ce qu'est une comète.
Une comète n'est pas une boule de feu qui traverse le ciel, quoi que le nom puisse suggérer à un observateur occasionnel. C'est une boule de neige sale de quelques kilomètres de diamètre qui passe la majeure partie de sa vie dans les confins froids et sombres du Système solaire, et qui ne se met en scène que lorsqu'elle s'approche suffisamment du Soleil pour commencer à faire bouillir sa propre surface. Cet article examine les comètes en tant que classe d'objets : de quoi elles sont faites, comment elles sont classées, d'où elles viennent, et quelques comètes individuelles qui ont le plus appris aux scientifiques à leur sujet.
Un rocher qui développe une atmosphère plus grande que le Soleil
Le noyau solide d'une comète mesure généralement moins de 60 kilomètres de diamètre, et souvent bien moins. Une fois que ce noyau s'approche du Soleil et commence à libérer du gaz et de la poussière, la chevelure qui en résulte, l'atmosphère temporaire entourant le noyau, peut s'étendre sur des milliers, voire des millions de kilomètres.
La comète 17P/Holmes en est l'exemple le plus frappant : environ un mois après une explosion survenue en octobre 2007, elle a brièvement possédé une atmosphère de poussière plus grande que le Soleil, alors que son noyau restait modeste, large de quelques kilomètres seulement. La chevelure d'une comète peut, en général, atteindre jusqu'à 15 fois le diamètre de la Terre, et sa queue peut s'étendre au-delà d'une unité astronomique, la distance moyenne Terre-Soleil, dans l'espace.
Rien de cette lumière ne provient du noyau lui-même. Les surfaces externes des noyaux cométaires ont un albédo très faible, ce qui en fait l'un des objets les moins réfléchissants du Système solaire. Presque toute la luminosité affichée par une comète appartient à la chevelure et à la queue, et non au petit rocher sombre qui les produit.
Surtout de l'eau, avec une pincée des ingrédients de la vie
Une fois qu'une comète s'approche à moins de 3 à 4 UA (450 à 600 millions de km) du Soleil, elle commence à perdre la glace qui la maintenait cohérente depuis des milliards d'années. L'eau représente jusqu'à 90 % des matières volatiles qui s'échappent du noyau dans cette zone, ce qui explique pourquoi les comètes sont souvent décrites comme des boules de neige sales plutôt que des rochers poussiéreux : la glace d'eau est vraiment l'ingrédient dominant qui s'évapore.
L'eau n'est cependant pas la seule chose que transportent les comètes. En 2009, il a été confirmé que la glycine, un acide aminé, élément de base des protéines, avait été trouvée dans la poussière cométaire récupérée par la mission Stardust de la NASA. Cette seule découverte explique en partie pourquoi les chercheurs continuent d'étudier les comètes comme des véhicules potentiels de livraison des matériaux bruts de la vie, et pas seulement comme des visiteuses pittoresques du Système solaire interne.
Courts trajets, longs trajets et billets aller simple
Les comètes sont classées principalement selon le temps qu'elles mettent à orbiter autour du Soleil et l'inclinaison de leur orbite. En juillet 2025, les astronomes avaient répertorié 74 comètes connues de type Encke, 109 comètes de type Halley et 815 comètes de la famille de Jupiter, des catégories fondées précisément sur ces deux chiffres : la période orbitale et l'inclinaison. Les comètes de la famille de Jupiter ont les orbites les plus courtes et les plus plates du groupe ; les comètes de type Halley décrivent des orbites plus larges et peuvent présenter des inclinaisons prononcées.
Les comètes à longue période obéissent à des règles totalement différentes, et les probabilités leur sont brutales. Environ la moitié de toutes les comètes à longue période sont entièrement éjectées du Système solaire dès leur tout premier passage près du Soleil, projetées par la gravité des planètes qu'elles croisent à l'aller. Une comète qui a attendu des milliers d'années dans le froid pour son unique passage près du Soleil n'a qu'une chance sur deux, environ, d'en obtenir un second.
Des visiteuses venues d'au-delà du Système solaire
Toutes les comètes évoquées jusqu'ici appartiennent encore, même de manière lâche, à la propre famille du Soleil. Ce n'est pas le cas de toutes. En 2025, trois objets avaient été découverts avec une excentricité nettement supérieure à un, 1I/'Oumuamua, 2I/Borisov et 3I/ATLAS, et ce chiffre est révélateur : une excentricité supérieure à un signifie une trajectoire ouverte, hyperbolique, plutôt qu'une orbite fermée, indiquant une origine extérieure au Système solaire.
Ces comètes interstellaires ne se sont pas formées près du Soleil. Elles ont été éjectées d'autres systèmes stellaires, ont dérivé à travers la galaxie on ne sait combien de temps, et se sont trouvées passer suffisamment près pour être remarquées au passage. Contrairement aux comètes autochtones, elles ne reviendront pas.
La comète à trois queues
La plupart des comètes visibles depuis la Terre présentent deux queues : une queue de gaz bleue et rectiligne, repoussée directement à l'opposé du Soleil par le vent solaire, et une queue de poussière incurvée et jaunâtre, qui traîne le long de l'orbite de la comète. La comète Hale-Bopp, l'une des comètes les plus étudiées du 20e siècle, a montré aux scientifiques qu'un troisième type pouvait exister.
Au-delà de ses queues de gaz et de poussière habituelles, Hale-Bopp s'est révélée posséder un troisième type de queue : une faible queue de sodium, visible uniquement avec des instruments puissants équipés de filtres dédiés. La queue de sodium de Hale-Bopp était composée d'atomes neutres plutôt que d'ions, et elle s'étendait sur environ 0,33 UA (49 millions de km) dans l'espace, soit à peu près un tiers de la distance entre le Soleil et la Terre. Hale-Bopp était déjà entrée dans l'histoire simplement par sa découverte : elle avait été repérée par des astronomes amateurs alors qu'elle se trouvait encore à 7,2 unités astronomiques du Soleil, entre les orbites de Jupiter et de Saturne, de loin la plus grande distance à laquelle une comète ait jamais été découverte par des amateurs. Une queue de sodium en plus de cela fut une découverte bonus, autour de laquelle personne n'avait bâti de campagne d'observation.
Quand une comète rencontre une planète
Les comètes ne survivent pas toujours intactes à leurs traversées du Système solaire, et il arrive que leur fin soit observée en direct. La comète Shoemaker-Levy 9 s'est brisée en morceaux après une rencontre rapprochée avec Jupiter en juillet 1992. Sur six jours en juillet 1994, ces fragments sont tombés les uns après les autres dans l'atmosphère de Jupiter, la première fois que des astronomes observaient une collision entre deux objets du Système solaire.
Ce fut une démonstration en direct d'un destin qui n'avait jusque-là été que théorique : la gravité de Jupiter, cette même force qui contribue à définir les comètes de la famille de Jupiter, peut tout aussi bien mettre fin à l'histoire d'une comète que façonner son orbite.
D'où viennent les comètes, et où l'une d'elles a eu droit à un gros plan
Les comètes ont deux foyers connus, bien au-delà des planètes.
La ceinture de Kuiper, l'un des deux réservoirs d'où proviennent les comètes, est semblable à la ceinture d'astéroïdes mais bien plus vaste : 20 fois plus large et 20 à 200 fois plus massive. Elle est la source de la plupart des comètes à courte période, celles qui reviennent traverser le Système solaire interne à l'échelle d'une vie humaine.
Plus loin encore se trouve le nuage d'Oort, théorisé comme un nuage de milliards de planétésimaux glacés entourant le Soleil à des distances allant de 2 000 à 200 000 UA. Il a été proposé en 1950 par l'astronome néerlandais Jan Oort, dont il porte le nom ; on pense qu'il est à l'origine des comètes à longue période, celles dont les orbites les entraînent entièrement hors du voisinage du Système solaire entre deux passages.
Observer de près une comète de l'un ou l'autre réservoir a demandé des décennies d'ingénierie. La mission Rosetta fut la première à comprendre à la fois un orbiteur ayant accompagné une comète pendant plusieurs années, et un atterrisseur ayant recueilli des données de près à la surface de la comète. Elle a été lancée en 2004, est arrivée près de la comète 67P en 2014, et s'est achevée par un atterrissage à la surface de la comète en 2016.
Peur, fascination et un feu d'artifice annuel
Bien avant que les engins spatiaux ne puissent visiter une comète, celles-ci étaient déjà assez troublantes à observer. Une analyse spectroscopique menée en 1910 a détecté le gaz toxique cyanogène dans la queue d'une comète passant près de la Terre, provoquant des achats paniqués de masques à gaz ainsi que de fausses « pilules anticomètes » et « parapluies anticomètes » dans le public, alors que la Terre n'a jamais couru le moindre danger réel face à une queue aussi ténue.
Les comètes laissent aussi une trace plus douce dans le ciel, une trace que la plupart des gens ont déjà observée sans le savoir. La pluie de météores des Perséides se produit chaque année entre le 9 et le 13 août, lorsque la Terre traverse l'orbite de la comète Swift-Tuttle. Chaque « étoile filante » de ce spectacle est un fragment de débris que la comète a laissé lors d'un passage précédent, suivant toujours à peu près le même chemin longtemps après que la comète elle-même s'est éloignée.