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CHOCS DANS LE SYSTEME SOLAIRE Des origines aux catastrophes Philippe GILLET Ecole normale supérieure de Lyon.

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1 CHOCS DANS LE SYSTEME SOLAIRE Des origines aux catastrophes Philippe GILLET Ecole normale supérieure de Lyon

2 Le 30 juin 1908 A moins de 20 km de lépicentre de Tunguska les 600 à 700 rennes de Vasiliy Dzhenkoul furent instantanément réduits en cendres, les chiens furent brûlés vifs, toutes les tentes des nomades furent brûlées ainsi que tous les stocks de nourriture et de bois……

3

4 janvier 1994 mars 1993 Shoemaker-Levy 9 Un choc en direct entre une comète et Jupiter

5

6 Juin-juillet 1994

7 Janvier 2000 Tagish Lake

8 Les figures de chocs dans le Système Solaire

9 Mercure Vénus Manicouagan Terre

10 Astéroïdes Mars

11 Satellites de Saturne Satellites de Jupiter

12 Physique du Choc

13 Métamorphisme de choc

14 upup UcUc u p0 E, P, E 0, P 0, Matériau compriméMatériau non-comprimé Front de londe de choc

15 Dunite 0 = 3,26 U c = 4,82 + 1,33u p (km/s) Pour une vitesse de collision de 2,4 km/s on a P = 25 GPa Pour la vitesse moyenne de croisement des astéroïdes (5,3 km/s) on obtient P = 66 GPa

16

17 Les traces minéralogiques du choc Cratère du Ries Graphite primaire Des gneiss El Goresy et al. Am. Mineral (2001)

18 Intensity Raman shift (cm ) Low laser power High laser power 1331 cm 1318 cm FWHM 4.5 cm FWHM 8.5 cm Diamant 100 m Les traces minéralogiques du choc

19 Graphite Diamant Carbone liquide 120 Ondes de choc Température (K) Pression (GPa) Métamorphisme de choc

20 Des quantités énormes dénergie

21 Des densités et des tailles de cratères différentes

22 De la chronologie relative à la chronologie absolue

23 Les chocs et la formation du Système Solaire

24

25 Un scénario

26 Une physique complexe pour le « collage »

27 Des poussières aux planétésimaux Mouvement et choc de particules en suspension dans un gaz collage par choc et sédimentation dans le plan équatorial du disque (environ 10 4 ans). Du micron au centimètre du centimètre au kilomètre : dépend de la vitesse relative des grains et blocs

28 Des planétésimaux aux embryons de planètes Dépend de la vitesse relative des objets de la gravité de la nature du choc (élastique ou non) de la fragmentation et du « recollage » Destruction dun astéroïde de 100 km Daprès Pierre Michel, 2004

29 La Lune, fille de la Terre

30 Isotopes stables Un lien de parenté

31 Un choc violent

32

33 Lextraordinaire voyage des météorites de Mars

34 Une histoire mouvementée

35 Les origines martiennes 3 m Des traces datmosphère martienne

36 T= /- 100 K P = 23 GPa 3 m Formation de minéraux de haute pression Durée du choc : 10 ms. < < 30 ms. 50 mm Taille de limpacteur : 100 m < d < 300 m Taille du cratère : 1000 m < d < 3000 m

37 Durée du voyage de Mars à la Terre Durée du voyage : de 0,7 à 15 millions dannées

38 Des catastrophes écologiques ? Il y a 65 millions dannées ……

39 Un choc enregistré sur toute la surface du globe

40 Le cratère cicatrice : Chicxulub

41 Des simulations numériques Kring et Durda, 2001 Dispersion des éjectas incandescents

42 heuresjourssemainesmoisannéesdécadessiècles Température Retour des éjectas incandescents Feux de forêt Poussières SO x Suies CO 2 Effet de serre Obscurité Des effets climatiques

43 Et la suite …….. Taille de lobjetFréquence (1 par ….)Exemple et énergie <50 mFréquent ( tonnes/an)Combustion dans latmosphère 50 m200 à 400 ansTounguska-12 MT 100 m1 000 à ansBarringer-15 MT 500 m0,1 à 0,5 MaMien MT 1 km1 MaRochechouart MT 5 km10 à 50 MaPopigai MT 10 km100 à 500 MaChicxulub MT >10 km40 à 200 vers 3,9 Ga????? >100 kmProbable entre 4,6 et 3,9 Ga????? >1000 km1 ou plus ??????

44 La population des géocroiseurs (NEOs) est composée d'astéroïdes et de comètes ayant des orbites avec un périhélie q UA Les géocroiseurs

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46

47 Lencombrement planétaire


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