Contenu
- D'où viennent-ils?
- De quoi sont-ils faits?
- À quelle fréquence frappent-ils la Terre?
- Cratères et dégâts d'impact?
Conception de l'artiste d'un impact d'astéroïde. Image de la NASA.
Depuis que la Terre s'est formée il y a 4,5 milliards d'années, elle a été bombardée de roches venues de l'espace. Chaque année, environ 50 000 tonnes de matériau astéroïde pénètrent dans l'atmosphère terrestre. En grande partie, il brûle dans l'ionosphère en raison de la friction avec l'air. Mais quelques pierres passent à travers. Les impacts sur l’océan passent inaperçus, même si les plus grands risquent de provoquer des tsunamis. D'autres frappent des terres et quittent des cratères. Cela dure depuis la nuit des temps et devrait se poursuivre bien après que le Soleil aura détruit nos océans dans environ 5 milliards d'années.
Les grandes roches spatiales sont appelées astéroïdes et les plus petites, les météorites. Lorsqu'ils traversent l'atmosphère, ils sont appelés des météores ou "étoiles filantes". S'ils atteignent le sol, ils s'appellent des météorites.
L'astéroïde Itokawa, visité par un vaisseau spatial japonais Hayabusa en 2005. Il a été découvert par l'équipe d'étude LINEAR d'astéroïdes en 1998. Japan Aerospace Exploration Agency. Image. Utilisé avec permission.
D'où viennent-ils?
L'origine des comètes et des astéroïdes n'est pas complètement comprise. Certains astéroïdes seraient des débris laissés par la formation du système solaire. D'autres sont supposés être des fragments d'une collision de gros astéroïdes ou de protoplanètes. Les comètes sont connues pour être des vestiges du système solaire primitif, mais leur nombre est très incertain. Chaque année, plusieurs dizaines de nouvelles comètes sont découvertes.
La plupart des astéroïdes gravitent autour du Soleil dans des trajectoires presque circulaires situées entre Mars et Jupiter. Les comètes proviennent des confins du système solaire, bien au-delà de Pluton. Ils ont des orbites elliptiques extrêmement allongées et chaque voyage autour du soleil prend des milliers, voire des millions d'années.
En général, ni les astéroïdes ni les comètes ne constituent une menace pour la Terre. C'est parce que leurs orbites restent la même année, comme le fait la Terre. Une fois qu'un astéroïde est identifié et que son orbite est déterminée, son chemin futur peut être prédit avec une grande précision. La plupart des astéroïdes ne viennent nulle part près de la Terre. Mais quelques-uns ont été éjectés de leur orbite circulaire à l'origine par une rencontre rapprochée avec Jupiter ou une collision avec d'autres astéroïdes. Leurs nouvelles orbites - qui sont également prévisibles - les amènent dans le système solaire intérieur où ils peuvent menacer la Terre. Ce sont les soi-disant familles d'astéroïdes "traversant la Terre"; Apollos, Amors et Atens.
Artistes Conception des fragments de la comète Shoemaker-Levy 9 qui se sont écrasés sur Jupiter en juillet 1994. Image de la NASA.
De quoi sont-ils faits?
La plupart des astéroïdes et des météorites sont composés de roches semblables à celles de la Terre - olivine, pyroxène, etc. On les appelle "chondrites" ou "pierres". Les pierres riches en carbone sont appelées "chondrites carbonées" et certaines d'entre elles contiennent des acides aminés, éléments constitutifs de la vie. Certains astronomes pensent que la vie sur Terre a été semée par les comètes et les météorites.
Environ 10% des météorites s'appellent des fers. Les fers sont des alliages de nickel et de fer et des corps métalliques denses. La plupart des météorites exposées dans les musées sont des fers à repasser, car elles sont suffisamment robustes pour survivre dans notre atmosphère. Les fers sont également plus faciles à identifier sur le sol car les chondrites ressemblent souvent à des roches ordinaires. Meteor Crater en Arizona a été causé par un fer à repasser.
Les comètes sont beaucoup moins courantes que les astéroïdes, mais de temps en temps elles frappent aussi la Terre. Les comètes sont des boules irrégulières de glace poussiéreuse - "boules de neige sales" - réparties sur quelques km. Ils sont en grande partie inertes, sauf lorsqu'ils sont chauffés lorsqu'ils passent près du soleil et libèrent du gaz et de la poussière pour former leur queue. On pense que l'objet qui a frappé la Sibérie en 1908 était une comète. Un souffle aérien estimé à 10-20 mégatonnes a dévasté plus de 2000 km 2 de forêts près de Tunguska. Aucun fragment n’a été trouvé, ce qui porte à croire qu’il s’agissait d’une comète, sa glace s’est évaporée. En 1994, la comète Shoemaker-Levy 9 s'est écrasée contre Jupiter, rappelant sobrement que des collisions cosmiques se produisent encore.
À quelle fréquence frappent-ils la Terre?
Tous les jours! Mais rarement on atteint le sol. En fonction de leur composition, les météores de moins de 10 m de diamètre ne survivent pas à leur passage dans l'atmosphère. Un fer plus petit y parviendrait probablement, mais il faudrait une plus grosse comète pour survivre dans notre atmosphère. Le tableau ci-dessous indique la fréquence et l'énergie approximatives des astéroïdes, ainsi que des estimations du nombre de morts humaines pour des astéroïdes de différentes tailles. Plus l'astéroïde est grand, plus il est rare.
Graphique illustrant la relation entre la taille d'un astéroïde à impact terrestre et la fréquence d'un tel événement.
Cratères et dégâts d'impact?
La quantité de dégâts d’impact et son étendue dépendent de l’énergie cinétique de l’astéroïde. Ceux qui se déplacent plus rapidement transportent plus d'énergie que ceux qui se déplacent plus lentement, et les plus massifs ont plus d'énergie que les plus petits. S'il est possible qu'un BB ait la même énergie qu'un boulet de canon, il devrait voyager cent fois plus vite. L'énergie d'impact est mesurée en tonnes métriques de TNT. La bombe atomique larguée sur Hiroshima faisait environ 15 kilotonnes.
Les météores arrivent si vite qu'ils forment des cratères de manière légèrement surprenante. Jusqu'à 72 km / s, ils s'enfouissent dans le sol et forment un tunnel étroit en se comprimant et en se vaporisant et se balançant le long de leur chemin. Cela forme une bulle de gaz chaude. La pression de ce gaz se dilate et propulse de manière explosive le matériau vers le haut et vers l'extérieur. Ce qui reste est un cratère circulaire peu profond. Une grande partie des débris tombe à proximité et forme une couverture d'éjecta élevée. À l'exception de l'astéroïde le plus lent, peu importe l'angle du météore. L'explosion souterraine produit le cratère, pas la pénétration initiale. De plus, la taille de la particule n'a pas d'importance, comme l'ont révélé les microcratères sphériques d'un vaisseau spatial NASA LDEF.
Les objets de 1 à 2 km de diamètre représentent un seuil critique pour une catastrophe mondiale. Au-dessus de ces dimensions, les matériaux projetés dans l'atmosphère entourent le globe et réduisent la lumière du soleil et la croissance des plantes. Même les plus gros astéroïdes feront pleuvoir des matériaux chauds sur toute la terre. Cela déclenchera des incendies et la fumée bloquera davantage la lumière du soleil. Ces changements entraînent un refroidissement global et la perte de plantes, ce qui entraîne une famine et une extinction massives des grands animaux terrestres. Les impacts dans l’océan peuvent créer des tsunamis qui dévasteront les zones côtières. La vie marine dans les environs de la zone d’impact sera annihilée. Heureusement, les impacts de tels astéroïdes sont extrêmement rares.
Il y a moins de 200 cratères d'impact connus sur Terre. Mais la Lune en a des millions. Pourquoi n'en avons-nous pas plus?
La première raison est la météo. Le vent et la pluie, le gel et le dégel, ainsi que le chauffage et le refroidissement érodent les roches, les décomposant en minuscules morceaux. Les plantes poussent et recouvrent les roches exposées et les décomposent également. Si nous pouvions voir à travers les forêts et la jungle, les images aériennes montreraient sûrement plus de cratères.
Mais la tectonique des plaques est encore plus importante que l’érosion. Alors que les continents se déplacent et se frottent les uns contre les autres, les rochers sont pliés, soulevés, enterrés et brisés. Tous les 200 millions d'années environ, 75% de la surface de la Terre est créée et détruite, principalement dans les océans. Les continents flottent au-dessus du fond de la mer, mais ils sont également soumis à un énorme remaniement. L'érosion et les forces tectoniques effacent finalement toutes les structures géologiques à la surface de la Terre: montagnes, rivières, déserts, rives de la mer et cratères d'impact. C'est pourquoi la plupart des cratères que nous connaissons sont relativement jeunes.
Apprendre encore plus: Astéroïdes terrestres: Comment pouvons-nous les détecter, les mesurer et les dévier?
David K. Lynch, PhD, est un astronome et scientifique planétaire basé à Topanga, en Californie. Lorsqu'il ne traîne pas autour de la faille de San Andreas ou n'utilise pas les grands télescopes du Mauna Kea, il joue du violon, collectionne des crotales, donne des conférences publiques sur les arcs-en-ciel et écrit des livres (Couleurs et lumières dans la nature, Cambridge University Press) et des essais. Le dernier livre du Dr Lynch est le Field Guide to the Fault de San Andreas. Le livre contient douze trajets d'un jour en voiture dans différentes parties de la faille, ainsi que des journaux de bord par kilomètre et les coordonnées GPS de centaines de caractéristiques. Il se trouve que la maison de Daves a été détruite en 1994 par le séisme de magnitude 6,7 de Northridge.