4. La tête ou coma
Nébulosité de forme à peu près sphérique et centrée sur le noyau, la tête a un diamètre de l'ordre de 200 000 kilomètres à 1 ua du Soleil ; ce diamètre varie comme le carré de la distance héliocentrique. Le spectre visible dans la gamme de longueur d'onde 0,3 à 0,7 μm révèle généralement une composante continue (continuum) et des raies et bandes d'émission atomiques et moléculaires. Le continuum montre les raies de Fraunhofer du spectre solaire ; il est donc dû au rayonnement solaire diffusé par des particules de poussière. Quant au spectre discret, il révèle les molécules OH, CN, C2, C3, CH, NH, NH2, les atomes H, O, K, Al, Na, Ca, Cr, Co, Mn, Fe, Ni, Cu (ces dix métaux n'apparaissant qu'à faible distance héliocentrique), les ions moléculaires CO+, N2+, CO2+, H2O+, CH+, OH+ et les ions atomiques C+ et Ca+.
Grâce aux fusées et aux satellites, le spectre ultraviolet est accessible de 120 à 300 nanomètres : il permet l'étude de nouveaux constituants comme C, S, CO, CS, mais surtout celle de l'hydrogène neutre H (par sa raie intense à 121,6 nm), qui s'étend à plusieurs millions de kilomètres, bien au-delà de la coma visible, et de l'hydroxyle OH, dont les bandes d'émission sont difficilement observables du sol.
Plusieurs comètes ont été observées dans le domaine infrarouge de 1 à 20 micromètres : le spectre est dominé par le continuum des poussières dont la taille serait comprise entre 0,2 et 2 micromètres et on note les deux bandes d'émission dues aux silicates vers 10 et 18 micromètres.
Enfin, les comètes ont été étudiées en ondes centimétriques (radical OH à 18 cm de longueur d'onde) et millimétriques (molécule HCN à 3,4 mm) ; on a pu mesurer directement, par effet Doppler, la vitesse d'expansion des molécules dans la coma, qui est de l'ordre de un kilomètre par seconde.
L'excitation des gaz est principalement due à la fluorescence sous l'effet du rayonnement solaire, sauf dans la région proche du noyau (coma interne), où les collisions deviennent importantes. Chaque comète possède donc une atmosphère ténue dont l'extension dépend du dégazage central. H, OH, C, O et CO sont des constituan […]
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