Astéroïdes, Splendeur & Terreur…

Le système solaire

C’est une évidence pour tout le monde maintenant que la Terre tourne autour du Soleil, avec 7 autres planètes[1] (Mercure, Venus, Mars, Jupiter, Saturne, Uranus & Neptune). Avec près de 99,9% de sa masse totale, notre étoile domine ce système stellaire. Mais les 0.01% restant ne sont pas seulement constitués de planètes ; il y a aussi les planètes naines et les petits objets, souvent appelés « débris » de l’espace.

Les débris du système

Ces débris se trouvent situés principalement en orbite, dans le plan de l’écliptique (i.e. le plan de l'orbite terrestre), dans une zone entre celle de Mars et de Jupiter : c’est la ceinture d’astéroïdes (fig. 1 & 2). Il s’agit d’objets rocheux ou métalliques de forme irrégulière qui seraient le produit d’une planète avortée à cause de la grande force gravitationnelle de Jupiter.

Une autre catégorie de débris se trouve au delà de l’orbite de Neptune d’où leur nom d’objets trans-neptuniens. C’est la ceinture de Kuiper[2], entre 30 et 55 unités astronomiques[3] (UA). Pluton s’y trouve, ainsi que plusieurs autres corps de sa dimension, parfois même plus gros (comme Éris[4]), ce qui d’ailleurs avait entrainé des discussions dans le milieu scientifique jusqu'à sa classification comme planète naine en 2006. Il s’y trouve aussi une famille de comètes dites a courte période orbitale (<200 ans) comme la comète de Halley. 

Fig. 1: Système Solaire Interne. Image extraite du
Logiciel StarryNight.

Au delà de la ceinture de Kuiper, et reliée a elle, s’étend une région sphérique (non en ceinture cette fois) enveloppant complètement le système solaire dénommée « nuage d’Oort[5] ». C’est un foyer d’énorme quantité de petits objets gelés, donc non visibles, qui, a la faveur d’un trouble gravitationnel, se délogent et foncent vers l’intérieur du système solaire et devenant des comètes a longue période orbitale (>200 ans).

Figure 2: Schéma du Système solaire interne,
jusqu'à l'orbite de Jupiter.[https://tinyurl.com/y8ezctlp]

Ces débris, de taille variable allant de quelques millimètres à plusieurs centaines de kilomètres, se trouvent donc en orbite, le plus souvent excentrique[6]. Dans le cas des astéroïdes, certains groupes croisent l’orbite terrestre, ce sont les géo-croiseurs.

La ceinture principale d’astéroïdes

Théorisée mathématiquement des 1782 par Titius, la loi complète dite de Titius-Bode prévoyait l’existence d’un objet céleste (une planète, pensèrent-ils) entre les orbites de Mars et Jupiter. C’était considéré comme la planète manquante du système ; et en janvier 1801, Cérès est découvert par Piazzi.  D’autres ont été aussi découverts dans la même région. Devant leur multitude pour cette région donnée et surtout du fait que le calcul de leur masse totale n’atteignait même pas celle de la Lune, il fut clairement compris qu’il s’agissait d’une autre catégorie d’objets célestes. Ils sont nommés astéroïdes et Il y en a des milliards, de petite et de grande dimension.  Le plus gros, Cérès, de 1000 km de diamètre, est reclassé comme planète naine.

Les astéroïdes, se regroupant dans la région dite ceinture principale d’astéroïdes (car ceinturant le système solaire dans le plan de l’écliptique), sont classes, grâce a la spectroscopie surtout,  en type C, S ou M (classification de Tholen établi en 1984[7]) :

·         Type C : de couleur grise et peu réflexif de la lumière du soleil, ayant du carbone comme composant chimique majeur (matériel primitif du système solaire), ils se trouvent dans la partie externe de la ceinture et en constituent les 75%. Les astéroïdes de type C n’ont pas évolué depuis leur formation il y a 4.6 billions d’années.

·         Type S : de couleur rouge et réfléchissant la lumière du soleil, ils se trouvent dans la partie interne de la ceinture et en constituent 15%. Ils sont faits de silicate ou de roche.

·         Type M : métallique, formés principalement de Nickel ou de fer. Ils constituent environ 10% des astéroïdes.

Globalement donc leurs orbites se trouvent entre Mars et Jupiter mais il y a des groups spéciaux avec différents orbites, comme les Apollos,  les Amors, les Troyens.

Les Troyens restent de préférence sur l’orbite du géant Jupiter, un groupe en avant, un autre en arrière de lui, a 60^o de chaque coté, comme une escorte. Les Amors croisent l’orbite de Mars, mais les Apollos interceptent celle de la Terre ; ce sont les terrifiants géo-croiseurs.

Les météorites

Les géo-croiseurs constituent une menace pour la Terre. Si dans le passé (il y a 4 milliards d'années…) les périodes de bombardements massifs de la planète étaient une étape importante dans son évolution (fig. 3), surtout par l’apport de molécules organiques et d’eau, actuellement un tel événement serait dévastateur.

Fif 3: collision d'une planetoide avec la Terre
[https://tinyurl.com/y9wp2cpm]

Il faut aussi comprendre la notion de météoroïdes ; ce sont de petits morceaux d’astéroïdes résultant de leurs collisions, ou même de débris provenant des comètes lors de leurs passages dans la région. Ces météoroïdes peuvent errer et entrer en collision avec la planète d’où leur transformation en « étoiles filantes »  car consumées par la haute atmosphère. Ils forment des météores dans le ciel nocturne d’où des « pluies de météores[8] » régulières dans des constellations et a des dates particulières (des calendriers sont maintenus). Mais de ces collisions d’astéroïdes, il peut aussi en résulter des morceaux plus gros (50 m) ne se consumant pas suffisamment lors de la rentrée dans l’atmosphère terrestre touchant donc le sol. Ce sont alors des météorites (fig.  4).  D’autant plus dévastateurs qu’ils sont gros. Qu’il s’agisse d’astéroïdes géo-croiseurs directement ou de gros morceaux d’astéroïdes errant (ou même de comètes), ils constituent des menaces potentielles pour la planète. 

Fig. 4: meteorite tombee au Mexique en 1960 [Wikipedia]

Les impacts dans le passé

Il fut un temps donc où il y eut un bombardement météoritique (astéroïdes, comètes), il y a maintenant des milliards d’années (en témoignent les cratères Lunaires et même quelques uns sur Terre malgré l’érosion).

Mais après les vagues de bombardements massifs et le début de l’apparition de la vie sur la planète, il y eut certaines rentrées soudaines de grands météorites sur la planète, entrainant des extinctions[9] de masse ; il y en aurait eu cinq et il parait qu’une 6^e serait en cours[10]. Bien que certaines extinctions peuvent avoir été dues par d’autres phénomènes (volcanisme massif, renversement du champ magnétique terrestre, explosion de supernova), la dernière massive qui eut lieu il y a environ 65 million d’année aurait été beaucoup plus probablement due a un impact météoritique énorme. Cet impact, « à la limite du Crétacé / Tertiaire (K / T), était responsable de la disparition d'environ 50% des genres et 75% des espèces, y compris les dinosaures[11]. » Comme évidence, le cratère Chickxulub (fig. 5), dans la presqu’ile du Yucatan (Mexique), finalement découvert en 1991 et dont la datation remonte vers la période où plus de 70% des espèces vivant avaient disparus subitement.

Fig. 5: cratere Chickxulub [mexique-decouverte.com]

Des squelettes de dinosaures, retrouvés sur tous les continents de la

 planète, le confirment. Bien sur, près de 30% des espèces survécurent sinon, nous ne serions pas la pour vous en parler.

Quelques faits récents : en 1908, il y eut  un choc météoritique à Tunguska[12] détruisant la foret (fig. 6) et en 2013 à Tcheliabinsk (fig. 6) une explosion de 600 kT d’une autre météorite, blessant près de 1000 personnes, avec des dégâts matériels.

Fig. 6: Arbres tombés à Tunguska. Cette image est de 1927, lorsque les scientifiques russes ont finalement pu se rendre sur les lieux. Photographie de l'Académie Soviétique de Science 1927 expédition menée par Leonid Kulik. http://en.es-static.us/upl/2014/06/t 

Fn du public et l’engagement de certains pour le réveil et la prise de conscience globale. Des missions spatiales sont planifiées et certaines réalisées pour analyser et rapporter des échantillons d’astéroïdes. Des plans de défenses planétaires  sont aussi élaborés.

Un groupe nommé « Asteroid Day » a choisi le 30 juin, en mémoire de l’impact de Tunguska qui eu lieu a cette date en 1908, pour attirer l’attention du public et des acteurs techniques et scientifiques sur ce danger potentiel pour les Humains. Ce mouvement international fut reconnu par les Nations Unies en 2016 et continue à être fait jusqu'à date. La Société Haïtienne d’Astronomie est le Coordonnateur Régional Officiel de cet événement (fig. 7) et va organiser une conférence-débat en son siège social ce jour la a partir de 4 h PM. Pour des infos sur cette conférence, visitez https://goo.gl/CPvn2d 

Un impact d’astéroïde serait globalement catastrophique et nous, les Haïtiens, serons parmi les Humains fortement touchés et en voie très active d’extinction.

Fig.7: lac de tchebarkoul

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[1] Depuis la 26e assemblée générale de l'Union astronomique internationale (UAI) le 24 août 2006, une planète se définit comme un corps céleste qui est en orbite autour du Soleil, a une masse suffisante pour parvenir à un équilibre hydrostatique (une forme presque ronde) sans fusion thermonucléaire et

a nettoyé le voisinage de son orbite. https://www.iau.org/

[2] Gérard Kuiper (1905-1973) était un astronome américain d’origine Hollandaise qui a émis l’hypothèse dans les années 50 qu’une ceinture de petits objets devaient se trouver aux confins du système solaire, cet endroit est devenu la Ceinture de Kuiper (Kuiper Belt en anglais). Il pensait aussi que cette ceinture pouvait être le réservoir de comètes périodiques. http://www.planetastronomy.com/articles/pluton-et-kbo.htm

[3] Une unité astronomique (symbole : UA) est la distance moyenne de la Terre au Soleil. Une UA vaut 149.597.870.700 m.

http://www.futura-sciences.com/sciences/definitions/univers-unite-astronomique-63/

[4] Mike Brown, « The discovery of Eris, the largest known dwarf planet »

[5] Predit par Jan Hendrik Oort (28 avril 1900, Franeker, Pays-Bas - 5 novembre 1992, Wassenaar, Pays-Bas), un astronome néerlandais. https://fr.wikipedia.org/wiki/Jan_Oort

[6] L’excentricité orbitale définit, en mécanique céleste et en mécanique spatiale, la forme des orbites des objets célestes. Elle exprime l'écart de forme entre l'orbite et le cercle parfait dont l'excentricité est nulle. https://fr.wikipedia.org/wiki/Excentricit%C3%A9_orbitale    

[7] D. J. Tholen, Asteroids II, Tucson, University of Arizona Press, 1989 (ISBN 0-8165-1123-3), « Asteroid taxonomic classifications », p. 1139–1150.

[8] Meteor Showers – SearchWarp. Par Dr Rulx Narcisse (2005) http://searchwarp.com/swa8661.htm

[9] Les extinctions de masse (astronomie-astronautique.com) https://goo.gl/FAcMzI

[10] La Terre a connu 5 extinctions de masse, voilà ce qui nous attend avec la 6e qui vient de débuter. Romain Julliard. (14 Fevrier 2014). https://goo.gl/6wnTbq

[11] Dressler, B. O., V. L. Sharpton, J. Morgan, R. Buffler, D. Moran, J. Smit, D. Stöffler, and J. Urrutia (2003), Investigating a 65-Ma-old smoking gun: Deep drilling of the Chickxulub Impact Structure, Eos Trans. AGU, 84(14), 125–130, doi:10.1029/2003EO140001 .

[12] Today in science: The Tunguska explosion par EarthSky (June 30, 2016) http://earthsky.org/space/what-is-the-tunguska-explosion