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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. - PowerPoint PPT Presentation
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Astéroïdes, comètes & météoritesAstéroïdes, comètes & météorites
Débris de la formation du système solaireDonnent 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
ASTÉROIDESASTÉROIDES
Masse rocheuse, métallique ou de gaz gelés en orbite autour du Soleil, R <<< Rplanète
Nombre > 40 000Orbites déterminés > 8 000Masse totale ~ 0.0005 masse du Soleil1801 – découverte de Cérès ~ 3 UA
ASTÉROIDESASTÉROIDES
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
ASTÉROIDESASTÉROIDES
Quelques astéroïdes observés par les sondes Galiléo et NEAR
(GASPRA, MATHILDE, IDA et EROS)
ASTÉROIDESASTÉROIDES
ASTÉROIDESASTÉROIDES
• Simulation de la rotation d’Eros • La rotation d’Eros observée par NEAR
ASTÉROIDESASTÉROIDES
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
ASTÉROIDESASTÉROIDES
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 t ~ 100 000 ans
ASTÉROIDESASTÉROIDES
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
ASTÉROIDESASTÉROIDES
Rencontres proches:1968: Icare passa à 6.4 x 106 km1991: astéroïde de 10 km s’est approché à 170 000
km ~ 1/2 distance Terre-Lune1994: 105 000 km ~ 1/3 distance Terre-Lune1996: 600 000 km ~ 2 distance Terre-Lune
7 heures plus tard BANG2001: 300 000 km ~ 0.8 distance Terre-Lune
ASTÉROIDESASTÉROIDES
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 KuiperLa ceinture de Kuiper
Découverte de l’astéroide 1992_QB
distance = 40 UA
depuis 300 objets
35 UA < < 50 UA
La ceinture de KuiperLa ceinture de Kuiper
• Représentation schématique de la ceinture de Kuiper
La ceinture de KuiperLa 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
ComètesComètes
Antiquité: comètes associées à des catastrophes
ComètesComètes
Tapisserie de Bayeux
Adoration des magesGiotto di Bondone(comète de Halley, 1301)
ComètesComètes
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 parallaxecomète se trouve au delà de la Lune
ComètesComètes
17 iè siècle: Isaac Newton & Edmund Halley expliquèrent le mouvement des comètes à partir de la loi de la gravitation universelle
orbite: elliptique très allongéevisible 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
ComètesComètes
La plus ancienne mention de la comète de Halley 239 av. J. C.
ComètesComètes
Sonde Giotto
1910
1986
ComètesComètes
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
ComètesComètes
Hyakutake
Hale-Bopp
ComètesComètes
Hale-Bopp
ComètesComètes
ComètesComètes
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
ComètesComètes
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. Grains de poussière: pression de radiation ~ force de gravité (courbée)
2. Gaz ionisé: pression de radiation >> force de gravité (droite)
ComètesComètes
Évaporation du noyau de la comète hale-Bopp (simulation)
ComètesComètes
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 9Comète Shoemaker-Levy 9
KPNO
Impact G
Comète Shoemaker-Levy 9Comète Shoemaker-Levy 9
Comète Shoemaker-Levy 9Comète Shoemaker-Levy 9
MétéoritesMétéorites
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
MétéoritesMétéorites
MétéoritesMétéorites
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
MétéoritesMétéorites
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 filantesPluie d’étoiles filantes
Léonides
1833
1998
1999
Pluie d’étoiles filantesPluie d’étoiles filantesNOM DATE Nombre/heure
Quadrantides 4 janvier 40
Lyrides 22 avril 15
Aquarides 5 mai 20
Aquarides 29 juillet 20
Perséïdes 12 août 50
Orionides 21 octobre 25
Taurides 3 novembre 15
Léonides 18 novembre 15
Géminides 14 décembre 50
Ursides 23 décembre 15
MétéoritesMétéorites
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 PeekskillMétéorite de Peekskill
MétéoritesMétéorites
Mars
ImpactsImpacts
Meteor Crater - Arizona
ImpactsImpacts
Tunguska - Sibérie
Impacts Impacts (Québec)(Québec)
17 météorites > 100 g / année 2-3 météorites > 1 kg / année 1 météorite > 10 kilos / 2-3 années
Dernier siècle ~ 250 météorites > 1 kgDepuis la fondation de Québec ~ 1000
Impacts Impacts (Terre)(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 Impacts (Extinction des dinosaures)(Extinction des dinosaures)
Cratères d’impact (monde)Cratères d’impact (monde)
Emplacement Diamètre (km)
Âge (millions d’années)
Sudbury, Ontario 1850Manicouagan, Québec 210Popigai, Russie 39Ouchezh-Katundki, Russie 200Kara, Russie 57Silhjan, Suède 368Charlevoix, Québec 360Araquainha, Brésil 250Carswell, Saskatchewan 117Lac à l’Eau Claire, Québec 290
Cratères d’impact (monde)Cratères d’impact (monde)
Cratères d’impact (Québec)Cratères d’impact (Québec)
Emplacement Diamètre (km)
Âge (millions d’années)
Manicouagan 100 210Charlevoix 46 360Lac à l’Eau Claire, Ouest 32 290Lac à l’Eau Claire, Est 22 290Lac Couture 8 425Lac de la Moinerie 8 400Île Rouleau, lac Mistassini
4 < 300
Nouveau Québec 3.4 1.3
Cratères d’impact (Québec)Cratères d’impact (Québec)
Cratères d’impact (Québec)Cratères d’impact (Québec)
Manicouagan
Charlevoix
Nouveau Québec
Sommes-nous menacés par des débris (astéroïdes, Sommes-nous menacés par des débris (astéroïdes, comètes, météorites, …) du système solaire ?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 Sommes-nous menacés par des débris (astéroïdes, comètes, météorites, …) du (astéroïdes, comètes, météorites, …) du
système solaire ?système solaire ?
1871-1930 3 impacts majeurs en 60 ans
1930-2002 pas d’impact majeur en 70 ans
mais …