astéroides, météores, étoiles filantes: bestiaire des petits objets du
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ASTÉROIDES, MÉTÉORES, ÉTOILES FILANTES: LES “PETITS CORPS” DU SYSTÈME SOLAIRE CHRISTOPHE DAUTREMONT POUR LE CLUB ASTRO DE PONTARLIER LE 5 FÉVRIER 2016 Les noms associés aux petits corps du système solaire Etoiles filantes TNOs LES CHONDRITES aPOLLOS Les Fers Astéroïdes Météorites Nuages de Hills et d'Oort ARMORS Essaims météoritiques Astres Chevelus Ceinture principale d'astéroïdes Bolides POURQUOI ÉTUDIER LES PETITS CORPS ? • CONNAISSANCE • Apparition/Disparition de la vie des espèces sur Terre avec les différents bombardements (molécules organiques dans les comètes) • Débris rémanent de la formation du système solaire, comprendre les mécanismes (fusion-collision) qui conduisent à former le système . • SECURITE • Certains peuvent rencontrer la Terre et ont modifié la biosphère dans le passé et continueront à le faire dans le futur. • BUSINESS • Source de minerai (astéroïdes) qui pourrait être exploitée • Source d’oxygène et hydrogène (comètes) carburant des véhicules spatiaux LES MISSIONS POUR EXPLORER LES COMÈTES ET ASTÉROÏDES LA CEINTURE PRINCIPALE DES ASTÉROÏDES Astéroïdes Ida et son satellite Dactyl • Entre les orbites de Mars et Jupiter à 2 et 3,5 UA se trouvent une myriade de petits corps indépendants, rassemblés dans un anneau de largeur 1,3 UA. • La Ceinture est inclinée par rapport au plan écliptique d’environ 10° • On trouve Cérès (950km, 1/1000 poids de la terre 25% du poids de la ceinture) , Pallas (572km) , Vesta (542km) aussi le plus brillant (Mv 6,6), Hygeia (450km) Junon (250km). 34 astéroïdes ont plus de 100 km de diamètre. En 2015 750000 ont plus de 1 km de diamètre. Vesta prise par la sonde Dawn 2011/2012 • Les plus gros ont une forme sphérique (planète naine comme Cérès) mais la majorité de ces petits corps apparaissent informes et formés de cratères. • Ils tournent sur eux-mêmes, ce qui explique des variations d’éclats quand on les observe (photométrie). Ex: Vesta (5h20), Icare (2H16) et Némésis (39h) Photo: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA 217 Cléopatre La planète naine Cérès observée en avril 2015 par la sonde Dawn LA CEINTURE PRINCIPALE REGROUPE 96% DES ASTÉROÏDES DE NOTRE SYSTÈME SOLAIRE http://www.astrosurf.com/luxorion/sysol-asteroides4.htm#_ftnref2 LES ASTÉROIDES GEOCROISEURS • Les Amor (Ex: Eros) coupent l’orbite de Mars, les Apollo (Ex:Cérès) celle de la Terre, les Aten (Ex: Ida) qui restent entre Terre et soleil. Ces sont les NEA (Near Earth Asteroïds) • Ce sont surtout les PHA (sigle de Potentially Hazardous Asteroids, astéroïdes potentiellement dangereux) que l’on cherche à recenser afin de les détruire ou les détourner en cas de risque d'impact avec la Terre. Ces PHA font partie des objets potentiellement dangereux. • Il existe deux systèmes automatisés destinés à la surveillance, Sentry à Pasadena aux États-Unis et NEODyS à Pise en Italie. http://neo.jpl.nasa.gov/risk/ http://www.minorplanetcenter.net/iau/lists/MPDiscsNum.html Programme Spacewatch TROYENS (ET GRECS) • Les Troyens sont des astéroïdes qui se divisent en deux groupes, chacun formant un angle de 60° avec le Soleil. Il s’agit de zone de stabilité (points de Lagrange) en équilibre sous l’influence conjuguée du Soleil et de Jupiter. • En 2016 en dénombre 6200 Troyens dont les 2/3 sont sur L4 (Troyens) et 1/3 sur L5 (Grecs). LES CENTAURES • les centaures sont des astéroïdes glacés qui gravitent autour du Soleil entre Jupiter et Neptune. Les centaures sont généralement de petites tailles, et le membre le plus grand, (10199) Chariclo, a un diamètre de 302 km. • Les Centaures sont des astéroïdes dont l'orbite croise celle des planètes externes du système solaire • La taille des Centaures rend impossible l’observation directe de leur surface mais leurs indices de couleur et leurs spectres peuvent aider à étudier leur composition et fournir des indices sur l’origine de ces objets https://fr.wikipedia.org/wiki/Centaure_(plan%C3%A9to%C3%AFde) TRANSNEPTUNIENS (TNO) La ceinture de Kuiper est au-delà de l’orbite de Neptune. On y trouve Pluton, Sedna, Quaoar … La distribution des corps lointains :. Les coordonnées représentent le rayon moyen de l’orbite en unités astronomiques et l’inclinaison de l’orbite en degrés. Le diamètre du cercle donne une estimation de la taille du corps. Crédit : Wikimedia Commons Une 9ième planète dans le nuage de Hills ? Annonce le 20 Janvier 2016 du Caltech dans l’Astronomical Journal http://www.astronomes.com/le-systeme-solaire-externe/les-objets-transneptuniens/ http://www.astrosurf.com/luxorion/sysol-asteroides.htm UNE CLASSIFICATION CHIMIQUE ASTÉROÏDES ACCESSIBLES AUX AMATEURS Noyau comète de Halley LES COMÈTES Trajectoire comète de Halley • Petits astéroïdes moins de 10 km de diamètre formés de glace et de rocs, souvent comparés à une « boule de neige » sale. • À l'approche du Soleil, la comète se transforme : la glace située à sa surface, portée à plusieurs centaines de degrés par l'énergie solaire, se sublime à un rythme qui peut être de plusieurs tonnes par seconde. (perte 1% de la masse à chaque passage) • Un nuage de gaz et de poussière d'un diamètre qui atteint plusieurs dizaines de milliers de kilomètres de rayon, la chevelure ou coma, se forme autour du corps de la comète appelé noyau. Tous ces phénomènes disparaissent lorsque la comète s'éloigne à nouveau du Soleil. • Orbites non circulaires, population concentrée au bord de la Ceinture de Kuiper et au-delà dans la sphère de Oort pour des périodes >200 ans LES COMÈTES Queue de gaz (bleutée) • La queue de gaz est composée essentiellement des éléments H, O, C et N (Hydrogène, Oxygène, Carbone et Azote), d’eau H2O, de composés des éléments précédents : acide cyanhydrique, monoxyde de carbone, cyanogène, radical OH… Récemment, on a découvert de très nombreuses autres molécules organiques dans les queues de comètes. Queue de poussières (jaunâtre) • Les radiations solaires opèrent un tri parmi les poussières : les plus lourdes restent sur une orbite proche de celle de la comète qui les a émises ; les plus fines sont poussées par les rayons solaires, donc leur trajectoire s’infléchit à l’opposé du Soleil. Si la comète ne se déplaçait pas sur son orbite, la queue serait exactement à l’opposé du Soleil. Mais sa direction résulte de la composition de deux mouvements : le déplacement de la comète sur son orbite, et la poussée des radiations et du vent solaire. La comète Halle-Bopp apparue en 1997 est l’une des plus brillantes QUELQUES COMÈTES CÉLÈBRES • • • • La comètes La plus connue est la comète de Halley période d’environ 76 ans, présente sur la Tapisserie de Bayeux. La comète Halle-Bopp apparue en 1997 est l’une des plus brillantes La comète de Shoemaker-Levy 9 s’est écrasée sur Jupiter en Juillet 1994 67P /Tchourioumov-Guérassimenko Mission Rosetta, Philae s’est posé dessus 67P /Tchourioumov-Guérassimenko Comet C/2014 Q2 (Lovejoy) on 8.01.2015 - seven panel mosaic MISSION ROSETTA http://sci.esa.int/rosetta/47366-fact-sheet/ COMÈTES ET ETOILES FILANTES • Les essaims d'étoiles filantes sont associés à des comètes. Les poussières perdues par une comète lors d'un passage se répartissent le long de l'orbite de celle-ci en formant une sorte de vaste nuage. S'il advient que la Terre, dans son mouvement orbital annuel, traverse un tel nuage, on assiste alors à une pluie d'étoiles filantes. • Ces « étoiles filantes » semblent provenir d'un même point du ciel appelé le radiant • L'essaim est nommé d'après la constellation où est situé le radiant (par exemple : Persée pour les Perséides, les Gémeaux pour les Géminides). • Les poussières cométaires, lorsqu'elles pénètrent dans la haute atmosphère de la Terre, s'échauffent et s'ionisent, produisant la traînée lumineuse que l'on connaît. • L'intensité d'un essaim météoritique est variable et dépend notamment du réensemencement en poussières lors de chaque passage des comètes. MÉTÉORITES • Météoroïde: Une petite partie d’un astéroïde ou d’une comète orbitant autour du Soleil. • Météore: Le phénomène lumineux résultant de l’entrée du météoroïdes dans l’atmosphère • Météorites: Météroides qui a survécu à son passage au travers l’atmosphère et que l’on retrouve sur terre. Surveillance du Ciel grâce au réseau Fripon (Merci Nico) http://ceres.geol.u-psud.fr/fripon/spip.php?breve30 https://fr.wikipedia.org/wiki/Météorite LES CRATÈRES • Taille du cratère et environ 20 fois supérieur à la météorite • Modèles disponibles en fonction de l’angle d’impact et la taille du projectile • Probabilité faible mais pas nulle. 200 m 1200 m Meteor Crater in Arizona https://fr.wikipedia.org/wiki/Canyon_Diablo https://geomorphologie.revues.org/7866 D’AUTRES CRATÈRES CÉLÈBRES
