avoir la présentation du chapitre 12

Astéroïdes, comètes & météorites
Débris de la formation du système solaire
Donnent de l’information sur les conditions
physiques au moment de la formation du
système solaire
Modifient l’aspect du système solaire à la
suite d’impacts avec planètes & satellites
ASTÉROIDES
Masse rocheuse, métallique ou de gaz gelés
en orbite autour du Soleil, R <<< Rplanète
Nombre > 40 000
Orbites déterminés > 8 000
Masse totale ~ 0.0005 masse du Soleil
1801 – découverte de Cérès ~ 3 UA
ASTÉROIDES
 Majorité des astéroïdes
entre 2.1 & 3.3 UA dans la
ceinture principale, entre
Mars & Jupiter
 Dcérès ~ 1000 km
 ~30
D > 200 km
 ~1000
D > 30 km
 ~100 000+
D > 1 km
#
NOM
1
Cérès*
2
Pallas*
3
Junon*
4
Vesta
433
Eros
1862
Apollo
* : ½ de la masse
ASTÉROIDES
 Quelques astéroïdes observés par les sondes
Galiléo et NEAR
(GASPRA, MATHILDE, IDA et EROS)
ASTÉROIDES
ASTÉROIDES
• Simulation de la rotation d’Eros
• La rotation d’Eros observée par NEAR
ASTÉROIDES
Ne sont pas des débris d’une ancienne
planète qui se serait désintégrée sous une
collision ou sous l’influence gravitationnelle
de Jupiter
C’est plutôt qu’ils n’ont jamais pu
s’agglomérer pour former une planète à
cause de l’effet gravitationnel de Jupiter
ASTÉROIDES
La plupart des astéroïdes tournent dans le
même sens (2.1 UA < distance < 3.3 UA)
La distance est grande entre les astéroïdes ,
zone la plus dense, séparation ~ 5 x 106 km
(pas comme dans “The Empire Strikes Back” !)
Collision entre 2 astéroides importants
Dt ~ 100 000 ans
ASTÉROIDES
 1er astéroïde ne faisant pas partie de la
ceinture, 433 Éros, découvert en 1898
orbite elliptique, traverse orbite de Mars
presque jusqu’à la Terre
1er astéroïde croisant l’orbite de la Terre
1862 Apollo, découvert en 1932
ASTÉROIDES
 Rencontres proches:
 1968: Icare passa à 6.4 x 106 km
 1991: astéroïde de 10 km s’est approché à 170 000
km ~ 1/2 distance Terre-Lune
 1994: 105 000 km ~ 1/3 distance Terre-Lune
 1996: 600 000 km ~ 2 distance Terre-Lune
7 heures plus tard
BANG
 2001: 300 000 km ~ 0.8 distance Terre-Lune
ASTÉROIDES
 Troyens : famille
d’astéroïdes qui se
déplacent sur le même
orbite que Jupiter à ~60o
(points Lagrangiens:
force grav. Soleil = force grav. Jupiter)
 Apollos : famille
d’astéroïdes sur orbites
très elliptiques croisant
orbite de Terre & Mars
La ceinture de Kuiper
distance = 40 UA
depuis 300 objets
35 UA < D < 50 UA
Découverte de l’astéroide 1992_QB
La ceinture de Kuiper
• Représentation schématique de la ceinture de Kuiper
La ceinture de Kuiper
100 000 objets
100 km < diam. < 400 km
(Pluton: 2 300 km & Charon 1 200 km)
Les comètes de courtes périodes (< 20 ans)
pourraient venir de cette région
Comètes
 Antiquité: comètes associées à des catastrophes
Comètes
Tapisserie de Bayeux
Adoration des mages
Giotto di Bondone
(comète de Halley, 1301)
Comètes
 jusqu’à la fin du 16 iè siècle, on croyait que les
comètes étaient des phénomènes locaux se
produisant dans l’atmosphère terrestre
 1577: Tycho Brahé se rendit compte que la
position d’une comète, par rapport aux
constellations, n’était pas modifiée par le
déplacement d’un observateur sur Terre
pas de parallaxe
comète se trouve au delà de la Lune
Comètes
 17 iè siècle: Isaac Newton & Edmund Halley
expliquèrent le mouvement des comètes à partir de
la loi de la gravitation universelle
 orbite: elliptique très allongée
 visible uniquement à son périhélie
 1705: Halley s’aperçut que les comètes de
1531, 1607 & 1682 étaient la même
prédit son retour en 1759
triomphe de la gravitation universelle de Newton
Comètes
La plus ancienne mention de la comète de
Halley
239 av. J. C.
Comètes
1910
Sonde Giotto
1986
Comètes
 Comètes à longues périodes (P > 200 ans)
 ex.: Hyakutake & Hale-Bopp
 Comètes à périodes inter (20 < P < 200 ans)
 ex.: Halley (76 ans)
 Comètes à courtes périodes ( P < 20 ans)
 ex.: Encke & Tempel 2
Comètes
Hyakutake
Hale-Bopp
Comètes
Hale-Bopp
Comètes
Comètes
 Composition: boule de neige (glace)
sale (H2O, CH4, NH3, CO2,
poussières rocheuses & métalliques)
 NOYAU: sa couche superficielle
s’évapore et s’échappe lorsqu’elle
s’approche du Soleil et est chauffée
par la radiation
 COMA: sphère lumineuse et diffuse
autour du noyau constituée du gaz et
de la poussière libérés par le
rayonnement solaire
Comètes
 Les molécules de gaz et les grains de poussière
subissent 2 forces:
 Force gravitationnelle du Soleil
 Pression de radiation
 Formation de 2 queues dans la direction opposée au
Soleil (et non dans la direction opposée au
mouvement de la comète)
1.
2.
Grains de poussière: pression de radiation ~ force de gravité (courbée)
Gaz ionisé: pression de radiation >> force de gravité (droite)
Comètes
Évaporation du noyau de la comète hale-Bopp
(simulation)
Comètes
 Comètes à longues périodes:
dans une région ~ 50 000 UA
(~1/5 distance de * la plus
proche) = limite de la zone
d’influence gravitationnelle
du Soleil = le nuage de Oort
 Instabilité grav. Des autres *
comète plonge vers le
Soleil
 Si la comète subit l’attraction
de Jupiter
orbite modifiée
comète périodique
sinon
retour au nuage de Oort
Comète Shoemaker-Levy 9
Impact G
KPNO
Comète Shoemaker-Levy 9
Comète Shoemaker-Levy 9
Météorites
 Météoroïde: particule (poussière x100m) dont
l’orbite autour du Soleil l’amène tôt ou tard à
entrer en collision avec la Terre (planète ou
satellite)
 Météore: phénomène lumineux lorsqu’un
météoroïde pénètre dans l’atmosphère (étoile
filante)
 Météorite : particule qui a survécu à sa traversée
de l’atmosphère et est tombée au sol
Météorites
Météorites
 Météoroïdes, comme
les comètes arrivent
des confins du
système solaire avec
v = 12-72 km/sec
(42-30 ou 42+30 k/s)
 Météores sont plus
nombreux et plus
brillants après minuit
Météorites
 Pluie de météores (pluie d’étoiles filantes)
se produit lorsque la Terre traverse des
nuages de fines particules situées sur son
orbite autour du Soleil
 Ces nuages de particules proviennent des
résidus laissés par le passage (ou la
désintégration – SL9) d’une comète au
voisinage du Soleil ou de la Terre
Pluie d’étoiles filantes
1998
1999
1833
Léonides
Pluie d’étoiles filantes
NOM
Quadrantides
Lyrides
h Aquarides
d Aquarides
Perséïdes
Orionides
Taurides
Léonides
Géminides
Ursides
DATE
4 janvier
22 avril
5 mai
29 juillet
12 août
21 octobre
3 novembre
18 novembre
14 décembre
23 décembre
Nombre/heure
40
15
20
20
50
25
15
15
50
15
Météorites
 Météorites: le résultat de la
fragmentation d’un météoroïde
plus important dans l’atmosphère
 St-Robert de Sorel (14 juin 1994):
météoroïde ~2 tonnes - onde de
choc entendue à 100 km –
fragments de 55 g à 6.55 kg
Météorite de Peekskill
Météorites
Mars
Impacts
Meteor Crater - Arizona
Impacts
Tunguska - Sibérie
Impacts (Québec)
 17 météorites > 100 g / année
 2-3 météorites > 1 kg / année
 1 météorite > 10 kilos / 2-3 années
Dernier siècle ~ 250 météorites > 1 kg
Depuis la fondation de Québec ~ 1000
Impacts (Terre)
 200 tonnes/jour: glace, cailloux & poussières
 3-5 m /3-4 jours: se désintègre dans l’atmosphère
 50 m /100 ans: comme Tunguska (1908) et
Meteor Crater (il y a ~ 50 000 ans)
 200 m /5 000 ans: annihile une ville
 2 km/500 000 ans: hiver planétaire
 10-15 km/100 x 106 années: peut vaporiser
l’Océan Pacifique
Impacts (Extinction des dinosaures)
Cratères d’impact (monde)
Emplacement
Diamètre
Âge
(km)
(millions d’années)
Sudbury, Ontario
140
Manicouagan, Québec
100
Popigai, Russie
10
1850
210
39
Ouchezh-Katundki, Russie
80
Kara, Russie
60
Silhjan, Suède
52
Charlevoix, Québec
46
Araquainha, Brésil
40
Carswell, Saskatchewan
32
Lac à l’Eau Claire, Québec
32
200
57
368
360
250
117
290
Cratères d’impact (monde)
Cratères d’impact (Québec)
Emplacement
Manicouagan
Charlevoix
Lac à l’Eau Claire, Ouest
Lac à l’Eau Claire, Est
Lac Couture
Lac de la Moinerie
Île Rouleau, lac
Mistassini
Nouveau Québec
Diamètre
Âge
(km)
(millions d’années)
100
46
32
22
8
8
4
210
360
290
290
425
400
< 300
3.4
1.3
Cratères d’impact (Québec)
Cratères d’impact (Québec)
Nouveau Québec
Charlevoix
Manicouagan
Sommes-nous menacés par des débris (astéroïdes,
comètes, météorites, …) du système solaire ?
1. 1908: Tunguska, pas de cratère d’impact, détruit
dans l’atmosphère (onde de choc) 1000-2000
km2 détruit – 3 heures plus tard Moscou ~ 10
millions de morts
2. 1930: jungle brésilienne – 3 météorites 2000
km2 détruit par le feu
3. 8 octobre 1871: Chicago complètement détruit –
Peshtigo, 1200 morts – feux de forêt dans 4 états
américains – météorite ~ 100 m – explosé ~30
km altitude – origine: queue comète Byla
Sommes-nous menacés par des débris
(astéroïdes, comètes, météorites, …) du
système solaire ?
 1871-1930
60 ans
3 impacts majeurs en
1930-2002
70 ans
pas d’impact majeur en
 mais …