Dossier : les astéroïdes.

 

Notes : comme à l’habitude, les images présentées ici sont libres de droits et peuvent être librement diffusées pour des raisons diverses (renoncement au copyright ou copyright expiré).

La durée de réalisation de ce dossier (recherches, rédaction, mise en page) est de 15 heures.

Pour la première fois, une enquête que chaque élève peut mener par lui-même sera notée à partir des réponses fournies directement sur le site (les 15 participants les plus rapides). >> Voir ici.<< Actuellement actif !

 

Vocabulaire :

* Astéroïde : Corps rocheux ou métallique gravitant dans l’espace de taille petite en comparaison à la terre.

 

* Météorite : fragment rocheux ou métallique qui traverse l’atmosphère.

 

 

Introduction :

La nuit des étoiles filantes, cette nuit d’août où la Terre rencontre une nuée de poussières et roches qui, en rentrant dans l’atmosphère, vont s’échauffer et brûler en laissant de jolies traînées lumineuses. Vite, un vœu !

Le nom d’étoile filante est mal choisi : il s’agit là de toutes petites météorites, pas d’étoiles (le Soleil est une étoile).

Mais ces minuscules cailloux ne tombent pas sur Terre seulement pendant ce mois d’été. Le phénomène est très fréquent mais devient beaucoup plus problématique lorsque les astéroïdes ne sont plus de vulgaires cailloux mais ont des tailles bien supérieures. Longtemps la disparition des dinosaures a été attribuée à la chute d’une météorite qui aurait provoqué un cataclysme à l’échelle planétaire il y a 65 millions d’années (le mystère n’est toutefois pas complètement résolu : voir

http://www.futura-sciences.com/fr/comprendre/dossiers/doc/t/paleontologie-1/d/enquete-sur-la-disparition-des-dinosaures_269/c3/221/p1/ ).

 

Quoiqu’il en soit, le risque existe et ce dossier tente de donner quelques éclaircissements sur les connaissances actuelles concernant les astéroïdes et plus particulièrement ceux appelés « géocroiseurs » car ils sont susceptibles de croiser l’orbite de la terre dans leur mouvement.

Cratères sur la lune :

Impact de fragments de la comète Shoemaker-Levy en 1994 sur Jupiter :

Impacts de 9 fragments :

 

Sommaire de ce dossier :

1) Observation des collisions passées.

2) Classification et origine des météorites

3) Conséquences d’un impact : de rien à beaucoup !

4) Surveillance des astéroïdes : le futur.

5) Le jeu !

 

 

1) Observation des collisions passées.

On trouve, à la surface de la Terre, les traces de collisions passées avec des météorites de grandes tailles, les petites ne laissant pas de traces visibles. De toute manière, seules les grosses météorites sont susceptibles d’entraîner de gros dégâts.

Lorsqu’une météorite atteint le sol, voici un aperçu des étapes qui conduisent à la formation d’un cratère. Les couches géologiques qui perçoivent l’onde de choc produite par l’impact sont soumises à des pressions qui provoquent compressions et éjection de matière :

 

Certains cratères sont alors facilement identifiables sur le sol terrestre :

(cratères de Lonar et de Talemzane)

 

D’autres nécessitent une analyse plus poussée : l’analyse des roches dans le cratère permet de confirmer qu’il est d’origine météoritique. On peut ainsi observer les cratères de


 (cratères de Aorouga et Mistastinlake)

Enfin, certains cratères ne sont détectables qu’avec les moyens d’observation modernes tes les satellites de cartographie marine. On a ainsi pu identifier le cratère de Silver Pit dans la mer du nord :

(cratère de Silver Pit)

 

On a aussi pu identifier le cratère de Chixculub, un des plus grands connu à ce jour. Une météorite de 10 km de diamètre est tombée sur le nord du Mexique, provoquant son affaissement en partie :


On compte 163 cratères d’impacts, appelés aussi « astroblèmes », à la surface de la Terre, dont un en France, à Rochechouart. L’astroblème de cet impact a un diamètre de 21 km et date de 214 millions d’années !!!

 

 La liste complète peut être trouvée sur wikipedia où ici : http://www.unb.ca/passc/ImpactDatabase/africa.html

 

Cliquez ensuite sur les noms des autres continents pour voir la localisation des cratères d’impact.

 

 

2) Classification et origine des météorites.

 

De façon simplifiée, on sépare les météorites en plusieurs classes :

-         les chondrites, météorites rocheuses issues de petits corps célestes

-         les fers : météorites composée d’un alliage de fer et de nickel

-         les achondrites, météorites rocheuses issues de corps célestes plus gros.

 

Selon leur catégorie, le comportement dans l’atmosphère ne sera pas le même. Voir partie suivante.

 

Les origines des météorites sont multiples :

-         Certaines proviennent de la ceinture d’astéroïdes entre Mars et Jupiter

-         Certaines proviennent d’impact d’autres météorites sur la lune ou Mars : certains débris sont alors attirés par la gravitation terrestre.

-         Certaines proviennent de débris de Comètes dans leurs voyages proche du Soleil.

 

 

 3) Conséquences d’un impact : de rien à beaucoup !

Lorsqu’elles rentrent dans l’atmosphère, la température des météorites augmente brutalement à cause des frottements avec l’air.

Cette hausse de température peut provoquer la fragmentation de la météorite en morceaux plus petits.

Les météorites rocheuses sont celle qui « éclatent » plus facilement alors que les météorites métalliques ne brûlent qu’en surface mais ne se fragmentent pas.

En exemple, la météorite de Hoba, plus gros fragment connu sur Terre. Il s’agit d’une météorite métallique d’une masse de 66 tonnes. Ses dimensions sont d’environ 3m sur 3m pour 1 m d’épaisseur. Elle n’a jamais été déplacée depuis sa découverte !!

 

La plupart des météorites atteignent le sol sans dommage pour l’environnement, heureusement pour les êtres vivant. Toutefois, certaines endommagent des habitations. Un exemple en vidéo sur youtubeavec la météorite russe de février 2013 :


Et d’autres évènements sur :

http://fireball.meteorite.free.fr/ (en français)

 

Le plus gros météore référencé dans le siècle dernier est tombé dans le centre de la Russie, à Tunguska, le 30 juin 1908. Les observateurs directs ont assisté à une gigantesque explosion entre 5 et 10 km d’altitude, correspondant à la fragmentation d’une météorite d’un diamètre estimé entre 50 m et 1,2 km. L’explosion, 1000 fois plus violente qu’à Hiroshima, à balayé la végétation sur une surface de 200 km².

 

Pour des météorites de diamètre moyen, telle celle tombée à Rochechouart (France), de diamètre égal à 1,5 km, les données collectées ont permis de penser aux dégâts suivants :

Effets environnementaux de l'impact

Distance au centre de l'impact

Intensité de chaleur

Arrivée du séisme

Intensité du séisme (Échelle de Mercalli)

Arrivée des éjectas

Taille moyenne des éjectas

Epaisseur des retombées

Arrivée de l'onde de choc

Vitesse du coup de vent associé

50 km

650 fois le flux solaire
(combustion spontanée de tout ce qui peut brûler)

10 s

10-11
(tout est détruit)

1 min 30 s

85 cm

3.2 m

2 min 30 s

2750 km/h
(Mach 2.5)

100 km

156 fois le flux solaire
(brûlures extrêmes)

20 s

7-8

2 min 30 s

13.4 cm

40 cm

5 min

1100 km/h
(Mach 1)

200 km

33 fois le flux solaire
(brûlures 3e degré)

40 s

7-8

3 min 30 s

2.1 cm

5 cm

10 min

385 km/h
(flore dévastée)

300 km

10 fois le flux solaire
(brûlures 2e degré)

1 min

6-7

4 min 15 s

< 1 cm

1.5 cm

15 min

200 km/h

400 km

2 fois le flux solaire
(pas de brûlure)

1 min 20 s

6-7

5 min

< 0.5 cm

< 1 cm

20 min

110 km/h

500 km

aucun effet

1 min 40 s

4-5

5 min 30 s

< 2 mm

< 5 mm

25 min

90 km/h

1000 km

aucun effet

3 min 20 s

1-2
(à peine perceptible)

8 min 20 s

< 1 mm

< 1 mm

50 min

35 km/h

aux antipodes

-

42 min

Non ressenti
(sauf sismographe)

-

-

-

-

-

Toute vie a été annihilée en moins de 5 minutes dans un rayon de 100 kilomètres. La faune et la flore ont été très fortement affectées au delà et jusqu'à 300 kilomètres de l'impact. Mais les effets sont restés globalement locaux et l'on ne peut pas dire que l'impact ait eu une répercussion planétaire sur l'évolution de la vie.

Dans le cas de grosses météorites, l’intensité du choc serait beaucoup plus diffuse et toucherait un périmètre plus large, les poussières projetées dans l’atmosphère pourraient se répandre sur toute la planète pendant plusieurs années, masquant la lumière du Soleil.

Dans le cas d’un impact dans l’océan, un gigantesque tsunami pourrait avoir lieu…

 

 4) Surveillance des astéroïdes : le futur.

Avec de pareilles conséquences, mieux vaut être prévenu à temps. Pour cette raison, la Nasa a lancé un programme de surveillance des astéroïdes géocroiseurs baptisé NEOP (Near Earth Object Program).

Page d'accueil (en anglais) http://neo.jpl.nasa.gov/index.html

Suivi des astéroïdes : http://neo.jpl.nasa.gov/risk/

Echelle des risques : http://neo.jpl.nasa.gov/torino_scale.html

 

On peut ainsi apprendre qu’aucun astéroïde n’a été détecté potentiellement dangereux dans les années à venir (l’échelle des risques se présente de façon colorée comme un feu tricolore, blanc aucune probabilité de choc, vert, faible probabilité, jaune probabilité moyenne et rouge forte probabilité).

 

Par contre, dans le tableau des risques d’impact ne figure pas l’astéroïde 1950 DA. Celui-ci est une menace beaucoup plus sérieuse puisqu’il a une forte probabilité de heurter la Terre en l’an 2880 ! Voir la page

http://neo.jpl.nasa.gov/1950da/

Et la simulation de Tsunami si l’impact se produit au large des côtes des USA (une vague de plus de 65 m de haut) !

http://neo.jpl.nasa.gov/1950da/1950da-tsunmai-simulation.mov

Sur son site, la Nasa précise que cet astéroïde a été retiré du tableau car en 800 ans (35 générations d’individus), les prédictions pourront être affinées et les techniques pour éventuellement dévier l’astéroïde seront mises au point.

 

Conclusion, même si aucune grosse météorite ne devrait nous tomber sur la tête avant longtemps, il ne faut as hésiter à regarder le ciel, non pas de manière angoissée mais au contraire de manière à admirer le spectacle offert…d’autres dossiers suivront !

 

 

 

 5) Le jeu : enquète sur les cratères

En ligne : clique >> ici <<

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