Les Mésopotamiens les vénéraient, leur offrant de l'encens. Pour les peuples précolombiens, elles annonçaient plutôt un mauvais présage. Ailleurs encore, elles étaient le signe d'un événement favorable à venir; les Romains en ont observé une avant que leur général Scipion ne s'empare de Carthage.

De tout temps, les comètes sont restées énigmatiques aux yeux des hommes. Au XXIe siècle pourtant, le mystère, scientifique cette fois, s'épaissit: les bribes de la comète Wild2, ramenées sur Terre par la sonde Stardust, livrent un portrait inattendu de ces objets célestes. Pire, elles perturbent l'image que les scientifiques se faisaient des premiers instants du système solaire.

Le modèle jusque-là admis est le suivant: il y a 4,6 milliards d'années, un brouillard cosmique, constitué de gaz et de poussières issus d'étoiles explosées, s'effondre sur lui-même pour générer une nébuleuse, avec en son cœur une étoile. Autour se met en place un disque de matière, chaude vers le centre (gaz, roches) et plus froide vers ses bords (glace), dont se sont «nourries» les planètes pour grossir. En lisière de ce disque, au-delà de l'orbite actuelle de Neptune, la ceinture de Kuiper, vaste anneau de poussières et de glace, qui contient aujourd'hui environ 35000 planétoïdes (Pluton, Quaoar, etc.) C'est de ces confins glacés qu'émanent les comètes à «courte période», qui tournent en moins de 200 ans sur une orbite solaire elliptique. La fameuse comète de Halley en était une.

Enfin, beaucoup plus loin dans l'espace intersidéral, le nuage d'Oort. Dernier reliquat de la nébuleuse originelle, cette zone très froide (-269 °C) contient des objets dont la composition n'aurait pas varié depuis 4,5 milliards d'années; on dit d'eux qu'ils sont les «archives» du système solaire. Ce «congélateur géant» serait aussi le nid de l'autre famille de comètes, dites à «longue période», qui se montrent moins d'une fois tous les deux siècles - tous les 2400 ans par exemple pour Hale-Bopp.

Voilà. Tel est le portrait de ces boules de glace sales que se faisaient jusque-là les scientifiques.

Eh bien non! «De nombreuses personnes s'imaginaient que les comètes se sont formées à l'écart du reste du système solaire. Nous avons montré que ce n'est pas le cas», affirme Donald Brownlee, de l'Université de Washington, qui détaille aujourd'hui dans la revue Science, avec 183 autres chercheurs, les résultats de la mission Stardust.

Cette sonde de la NASA, lancée en 1999, est allée caresser la chevelure de la comète Wild2. Sur un panneau de l'engin, des orifices rectangulaires, remplis d'un gel et exposés à la direction de vol. Un millier de particules de glaces et de roches cométaire s'y sont enfoncées lors du passage à travers la queue de la comète. Le piège refermé, la sonde est rentré sur Terre en janvier dernier, concluant une mission fantastique de 4,8 milliards de km. Pour la première fois, les scientifiques tenaient entre leurs mains des miettes de comète (10 microgrammes).

Bien vite, leur analyse a révélé des surprises: «Nous nous attendions à ce que Wild2 soit composée de glace et de poussière interstellaire, puisque cette comète provient de la ceinture de Kuiper», rappelle Donald Brownlee. Or les scientifiques, dès la deuxième particule étudiée, ont détecté la présence notamment d'inclusions calcium-aluminium et d'olivine de magnésium. «Deux éléments minéraux qui se forment en principe dans les régions chaudes des nébuleuses protosolaires, mais pas sur leurs marges.»

Comment diable se sont-ils donc retrouvés dans la comète? Selon les suppositions des scientifiques, «du matériel a été déplacé du centre de la nébuleuse vers la périphérie». Autrement dit, le disque protoplanétaire, au lieu de rester uniforme dans sa composition, à dû subir des brassages. «Comme une soupe que l'on mélange en soulevant une louche», image Kathrin Altwegg. L'origine de ces brassages? Ejections de matière par le Soleil, phénomène de turbulence, effets du vent solaire... la question reste ouverte.

Cette professeure de physique et spécialiste des comètes à l'Université de Berne reconnaît l'importance de ces travaux, mais y met un bémol: «L'analyse des particules a peut-être été biaisée par des modifications thermiques qu'elles ont pu subir, comme lors de l'impact à 6km/s dans le piège de la sonde. Il faut donc rester prudent, car le matériel récolté n'est plus tel qu'il était dans l'espace». Son collègue Willy Benz, expert en formation des planètes, relève aussi que les échantillons ont pu endurer des modifications. Mais il admet: «S'il est avéré qu'un tel brassage a bien eu lieu, ce serait vraiment quelque chose de nouveau. Cela pourrait passablement changer l'image que l'on se fait de la formation de notre système solaire.»

L'intérêt de Michael A'Hearn envers ces résultats est ailleurs. Pour l'astrophysicien de l'Université du Maryland, qui signe un commentaire dans la même revue, il ne subsiste désormais aucun doute: «Les comètes ne se sont pas formées sur des orbites ressemblant, ne serait-ce qu'un peu, à celles où nous les observons maintenant.» Et de comparer Wild2 avec Tempel-1, une autre comète à «période courte», sur laquelle, l'an dernier, un engin dont il était le responsable a été projeté à la vitesse de 37000 km/h dans un but scientifique: «La composition interne et la morphologie des deux comètes sont très différentes. Pourquoi? Est-ce dû à leur origine?»

Derrière leur étincelante chevelure, ces vedettes du ciel nocturne gardent encore bien leurs secrets. Jusqu'au prochain rendez-vous, fixé en 2014: la sonde européenne Rosetta doit déposer un petit atterrisseur sur le noyau de la comète Churyumov-Gerasimenko.