Un visiteur venu d'une étoile plus froide : ce que révèle l'étrange eau de 3I/ATLAS

Pour la troisième fois seulement dans l'histoire, des astronomes ont observé un visiteur confirmé venu d'un autre système stellaire traverser notre voisinage cosmique — et celui-ci a laissé une empreinte chimique sans équivalent nulle part dans notre Système solaire. L'objet 3I/ATLAS a été repéré pour la première fois le 1er juillet 2025 par le télescope de surveillance Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System (ATLAS) situé à Río Hurtado, au Chili. Sa trajectoire raide et hyperbolique l'a aussitôt trahi : il n'était pas lié au Soleil, et la reconstitution de son orbite a montré clairement qu'il provenait d'au-delà du Système solaire.

Qu'est-ce qu'un objet interstellaire ?

Presque tout ce que nous voyons dans le ciel nocturne gravite autour de notre propre Soleil. Un objet interstellaire est différent : il s'est formé autour d'une autre étoile, a été éjecté dans la galaxie et ne fait que passer. Seuls deux avaient été confirmés auparavant — 1I/'Oumuamua en 2017 et 2I/Borisov en 2019 —, ce qui explique pourquoi l'Agence spatiale européenne qualifie ces corps de porteurs « absolument étrangers » d'informations sur la façon dont les planètes se forment autour d'autres étoiles. 3I/ATLAS est le troisième, d'où le préfixe « 3I ».

Comme il a été détecté tôt, la NASA et l'ESA ont disposé de plusieurs mois pour braquer sur lui toute une flotte d'instruments. Des images antérieures à la découverte ont fait remonter les premières observations au 14 juin 2025, et Hubble, le télescope spatial James-Webb, la sonde Parker Solar Probe et même des engins en orbite autour de Mars l'ont suivi. Hubble a situé le diamètre de son noyau quelque part entre environ 440 mètres et 5,6 kilomètres. Il a atteint son périhélie — son point le plus proche du Soleil, à environ 1,4 unité astronomique, à l'intérieur de l'orbite de Mars — autour des 29-30 octobre 2025, se déplaçant à environ 250 000 km/h, et a effectué en décembre son passage le plus proche, et sans danger, de la Terre, à quelque 270 millions de kilomètres.

L'indice caché dans l'eau lourde

À mesure que la comète chauffait près du Soleil, elle libérait gaz et poussière, notamment de l'eau, du dioxyde de carbone, du monoxyde de carbone et du sulfure de carbonyle. Six jours après le périhélie, une équipe utilisant l'Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) au Chili a mesuré quelque chose de remarquable dans cette eau : son rapport deutérium/hydrogène (D/H).

Le deutérium est une forme lourde de l'hydrogène — un atome d'hydrogène ordinaire doté d'un neutron supplémentaire. L'« eau lourde » (HDO) s'accumule préférentiellement dans des conditions extrêmement froides et sombres. La quantité relative d'eau lourde dans l'eau d'une comète enregistre donc la température du lieu et du moment où la glace a gelé pour la première fois. L'étude, dirigée par le doctorant Luis E. Salazar Manzano avec la chercheuse principale Teresa Paneque-Carreño de l'université du Michigan, a été publiée dans Nature Astronomy le 24 avril 2026.

Le rapport le plus élevé jamais observé dans une comète

Le résultat était extrême. L'eau de 3I/ATLAS contient du deutérium à un niveau plus de 40 fois supérieur à celui des océans terrestres et au moins 30 fois la moyenne des comètes du Système solaire — le rapport D/H le plus élevé jamais enregistré dans une comète, comme l'ont rapporté Phys.org et le magazine Smithsonian. La chimie nécessaire pour enrichir l'eau lourde à ce point, affirme l'équipe, requiert des environnements plus froids qu'environ 30 kelvins (soit environ moins 243 °C). Autrement dit, la glace de 3I/ATLAS a gelé dans un système stellaire bien plus froid et plus isolé que le nuage qui a donné naissance à notre Soleil.

Une mise en garde honnête s'impose ici. La vapeur d'eau ordinaire elle-même est restée sous le seuil de détection d'ALMA, si bien que l'équipe n'a pas mesuré directement le H₂O. Elle a détecté les signaux de l'eau lourde et du méthanol et a déduit le rapport D/H par modélisation — une approche solide, mais indirecte.

Quel âge, et venu d'où ?

Il s'agit, au sens propre, d'un échantillon chimique d'un autre système planétaire livré jusqu'à notre porte. D'où vient-il ? Sa très grande vitesse galactique suggère qu'il appartient au « disque épais » de la Voie lactée, peuplé d'étoiles anciennes. Des travaux dynamiques distincts — indépendants de l'étude d'ALMA — ont estimé qu'il pourrait être âgé de jusqu'à environ 11 milliards d'années, ce qui en ferait plus du double de l'âge du Soleil et peut-être la plus ancienne comète jamais observée, comme l'a rapporté CNN. Ce chiffre d'âge est une estimation tirée de son mouvement, et non une mesure directe, et les chercheurs n'ont toujours pas localisé son étoile d'origine.

Et le « vaisseau extraterrestre » ?

Au début, l'astrophysicien de Harvard Avi Loeb a suggéré que 3I/ATLAS pourrait être artificiel, en invoquant des caractéristiques telles que sa taille, sa trajectoire et sa chimie inhabituelle. La communauté scientifique au sens large a vivement réagi : le consensus écrasant, souligné par le scientifique de la NASA Tom Statler, est qu'il s'agit d'une comète. À mesure que l'objet s'éloignait, Loeb lui-même a reconnu qu'il était « très probablement » d'origine naturelle. Les anomalies véritablement intéressantes — son étrange chimie de l'eau, sa forte teneur en nickel et son éclaircissement rapide — sont exactement ce que l'on attendrait d'un nouveau type de comète, née autour d'une étoile très différente de la nôtre.