Une étude, dont les résultats intitulés «The diurnal cycle of water ice on comet 67P/Churyumov–Gerasimenko» ont été publiés dans la revue Nature, a permis d'apporter, grâce à des données fournies par la sonde Rosetta de l'ESA, la première preuve observationnelle de l'existence d'un cycle quotidien de la glace d'eau à la surface de la comète 67P/Tchourioumov-Guerassimenko.

Alors que cette comète, qui «a atteint le périhélie, le point le plus proche du Soleil sur son orbite de 6 ans et demi, le 13 août 2015», s’éloigne maintenant de notre étoile, l'étude ici présentée a analysé un ensemble de données de l’instrument VIRTIS («le spectromètre imageur visible, infrarouge et thermique de Rosetta»), centrées sur Hapi (une région située sur 'son cou') et recueillies en septembre 2014 «lorsque la comète s’approchait du Soleil».

Le cou de la comète, qui se trouvait alors «à environ 500 millions de kilomètres du Soleil» était «l’un des endroits les plus actifs du noyau». Plus précisément, la comète effectuant «un tour complet en un peu plus de 12 heures», comme «les différentes régions subissent des conditions d'éclairage variées», des signes «révélateurs de glace d'eau» sur la région analysée de la comète ont été observés uniquement «quand cette région sortait de l’ombre».

Du fait que, lorsque «le Soleil brillait sur cette région, il n’y avait plus de glace», cette observation suggère «un comportement cyclique de la glace d'eau au cours de la rotation de la comète»: ainsi, «lorsqu’une région du noyau est éclairée, la glace d'eau sublime dans les premiers centimètres du sol, se transformant en gaz et migrant vers la surface», tandis que lorsque elle se retrouve à l’ombre, alors que la surface refroidit très rapidement «les couches plus profondes, qui ont accumulé la chaleur solaire, refroidissent plus lentement et restent plus chaudes».

Il en résulte que «la glace d'eau sous la surface continue de sublimer et de migrer vers la surface à travers le sol poreux» et «dès que cette vapeur d’eau 'souterraine' atteint la surface froide, elle gèle à nouveau, créant ainsi une pellicule de glace fraîche sur cette région», ce qui explique que «lorsque le Soleil se lève à nouveau sur cette région, les molécules dans la couche de glace nouvellement formée subliment immédiatement».

L'existence d'un tel cycle de la glace d'eau avait été soupçonnée dans les comètes, «sur la base de modèles théoriques et d’observations antérieures d'autres comètes», mais désormais «la surveillance continue par Rosetta de 67P/Tchourioumov-Guerassimenko», en apporte «une preuve observationnelle».

Comme «à partir de ces données, il est possible d'estimer l'abondance relative de la glace d'eau par rapport à d'autres matériaux», il été établi que «sur la portion sondée de la surface», la quantité de glace d'eau,  «intimement mélangée avec les autres composants du sol», représente jusqu'à 10 ou 15% en masse». De plus, il a été calculé que la quantité d'eau, qui a sublimé dans cette région analysée avec VIRTIS, «représente environ 3% de la quantité totale de vapeur d'eau mesurée simultanément par MIRO, le spectromètre micro-ondes installé sur l'orbiteur de Rosetta».