Catastrophes cosmiques Le ciel peut-il nous tomber sur la tête ?

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1 Catastrophes cosmiques Le ciel peut-il nous tomber sur la tête ?

2 D’où viennent les risques ? Des météorites, astéroïdes et des comètes Des particules : vent solaire, rayons cosmiques, rayons gamma liés aux explosions d’étoiles Des collisions de galaxies Des collisions entre les planètes ?

3 Sommes-nous protégés ? L’atmosphère terrestre sert de bouclier contre les petits débris. 99,9% des étoiles filantes, (environ 100 000 tonnes par an) ne font que quelques grammes ou quelques kg. La couche d’ozone nous protège des rayonnements UV et X émis par le Soleil. En partie seulement…

4 Le champ magnétique terrestre nous protège contre les particules émises par notre étoile.

5 METEOROIDEObjet dont le diamètre est inférieur à 50 m. METEORE Météoroïde sur lequel le frottement atmosphérique provoque une trace lumineuse entre 50-85 km d'altitude BOLIDE Météore laissant une trace lumineuse aussi brillante que Vénus entre 12-80 km d'altitude avec ou sans explosion (airburst) dans l'atmosphère METEORITEMétéoroïde qui percute le sol COMETEAstre composé de glace et roche ASTEROIDEObjet dont la taille est supérieure à 50 m Météorites, comètes et astéroïdes Quelques définitions

6 Météores et météorites

7 Une origine longtemps contestée Le 26 avril 1803, la chute de l’Aigle en Normandie, avec 3000 fragments, clôt le débat sur l’existence des météorites. Mais à l’époque, on pense qu’il s’agit de pierres volcaniques issues d’éruptions sur la Lune. La météorite d’Ensisheim « En l’an de grâce 1492, le mercredi d’avant la Saint-Martin, le 7 ème jour de novembre, se produisit un étrange miracle.(…) aux environs de midi, retentit un terrible coup de tonnerre accompagné de déflagrations et d’éclairs, et une pierre énorme de 260 livres tomba. » Le 14 mai 1864, une météorite de 14 kg s’écrase dans un champ près d’Orgueil

8 Origine des météorites 1.Résidu de la formation du système solaire 2.Issues de la collision entre des astéroïdes 3.Poussières de comètes On estime qu’il tombe plusieurs tonnes de météorites par jour sur Terre. Mais 95 % serait sous la forme de micrométéorites (< 0.1 mg) et n’atteigne jamais le sol.

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10 Les astéroïdes

11 Actuellement, on en dénombre plus de 535 000, principalement situés entre Mars et Jupiter. On estime leur nombre à quelques millions. La répartition est la suivante : - Environ 520 000 dans la ceinture principale - Plus de 1300 dans la ceinture de Kuiper -8200 géocroiseurs

12 La ceinture principale La masse totale de la ceinture d’astéroïdes est estimée à 4 % de la masse de la Lune. Les 3 plus grands sont : Céres (950 km), Pallas (572 km) et Vesta (530 km)

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14 Les comètes

15 On connaît actuellement plus de 200 comètes périodiques. Mais la grande majorité serait située dans le nuage de Oort.

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17 Rencontres et impactisme

18 Impactisme dans le système solaire

19 Chaque année, il tomberait entre 15 000 et 100 000 T de météorites sur Terre. 95 % sont sous forme de micrométéorites. Vitesse de rencontre avec la Terre : de 11 à 83 km/s Le frottement maximal a lieu vers 20 km d’altitude Toute l’énergie cinétique est convertie en une fraction de seconde en chaleur et en onde de choc qui produisent la volatilisation de l’astéroïde et un cratère 10 à 20 fois plus grand que l’objet impacteur.

20 Taille de la météoriteFréquence 1 µm30 µs 1 mm30 secondes 1 m1 an 50 m100 ans 100 m10000 ans 1 km1 million d’années 10 km100 millions d’années

21 Quelques rencontres célèbres… Peekskill, 9 octobre 1992 12 kg

22 Toungouska 30 juin 1908 Explosion entendue à plus de 1000 km 1000 fois Hiroshima Chute enregistrée sur les sismographes du monde entier Première expédition en 1921 Arbres couchés et brûlés dans un rayon de 30 km Image 3D du lac Sheko réalisée au sonar

23 Holsinger 630 kg Cratère de 1200 m de diamètre pour 190 m de profondeur. Taille estimée de la météorite 50 m pour 300 000 T. Il y a environ 50 000 ans. Meteor Crater, Arizona

24 15 février 2015, Tcheliabinsk -Taille estimée : 15 à 17 m - Masse : 7000 à 10 000 tonnes - 30 fois la puissance de la bombe d’Hiroshima.

25 Les 160 cratères d’impact répertoriés.

26 Chicxulub, Mexique, 180 km, 65 millions d’années

27 Eviter la fragmentation !

28 Peux-t-on éviter la catastrophe ? Problème : déplacer de 6700 km une masse de 2 milliards de tonnes lancée à 25 km/s. Il faut être prévoyant et prendre son temps !

29 Entre le 16 et 22 juillet 1994, 23 fragments de la comète Shoemaker-Levy 9 tombent sur Jupiter.

30 Le soleil : source de vie et de mort

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33 Vent solaire et éjection de matière coronale - Le Soleil perd environ 1 million de tonne par seconde de matière, sous forme de vent solaire. - Vitesse moyenne : 450 km/s

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37 Conséquence des éruptions solaires pour l’activité humaine - Perturbations dans les transmissions radio - Aurores polaires - Perturbations électriques - Dommages possibles aux satellites - Destruction de l’ozone de haute altitude (grosse éruption) L’éruption solaire du 27 août 1859 A ce jour, la plus puissante éruption solaire observée. Le 1 er septembre, une gigantesque éruption a lieu à la surface de notre étoile et atteint la Terre en 17h ! Des aurores polaires sont observées quasiment partout sur Terre et très près de l’équateur. La magnétosphère terrestre passe de 60 000 km à quelques centaines de km d’épaisseur. De très nombreux courants électriques se propagent sur Terre, électrocutant des télégraphistes et déclenchant des incendies dans des stations de télégraphie. Si une telle éruption avait lieu aujourd’hui, tous les satellites, tous les systèmes électriques et électroniques seraient gravement endommagés ou définitivement hors service !!!!

38 Et les radiations cosmiques ? Sources : Soleil (particules, rayons X et γ) et rayons cosmiques (particules). Protections : magnétosphère, couche d’ozone

39 Flux en rayons X et g En rayon , le flux d’une supernova à 3000 a-l est 1000 fois supérieur à celui du Soleil pendant une éruption.

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41 Y a t-il eu une supernova proche ? La Bulle Locale pourrait résulter de l’explosion d’une douzaine de supernovæ proches, depuis dix millions d’années.

42 La plus proche supernova se situait à environ 120 a.-l., il y a environ 2,5 millions d’années. Le flux de rayons gamma et de rayons cosmiques aurait détruit de 20 à 60% de la couche d ’ozone, selon la latitude. L’augmentation du flux UV solaire aurait détruit le plancton de surface et, par ricochet, les espèces qui s’en nourrissent. Il y a deux millions d’années disparaissaient la quasi-totalité des bivalves de l’Atlantique... Qu’elles sont les conséquences ?

43 Les collisions de galaxies

44 Fusion des galaxies

45 Les collisions entre planètes