Astéroïdes, comètes & météorites

Présentation au sujet: "Astéroïdes, comètes & météorites"— Transcription de la présentation:

1 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

2 ASTÉROIDES Masse rocheuse, métallique ou de gaz gelés en orbite autour du Soleil, R <<< Rplanète Nombre > Orbites déterminés > 8 000 Masse totale ~ masse du Soleil 1801 – découverte de Cérès ~ 3 UA

3 ASTÉROIDES Majorité des astéroïdes entre 2.1 & 3.3 UA dans la ceinture principale, entre Mars & Jupiter Dcérès ~ 1000 km ~ D > 200 km ~ D > 30 km ~ D > 1 km # NOM 1 Cérès* 2 Pallas* 3 Junon* 4 Vesta 433 Eros 1862 Apollo * : ½ de la masse

4 ASTÉROIDES Quelques astéroïdes observés par les sondes Galiléo et NEAR
(GASPRA, MATHILDE, IDA et EROS)

5 ASTÉROIDES

6 ASTÉROIDES Simulation de la rotation d’Eros
La rotation d’Eros observée par NEAR

7 ASTÉROIDES 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

8 ASTÉROIDES 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 Dt ~ ans

9 ASTÉROIDES 1er astéroïde ne faisant pas partie de la ceinture, 433 Éros, découvert en orbite elliptique, traverse orbite de Mars presque jusqu’à la Terre 1er astéroïde croisant l’orbite de la Terre Apollo, découvert en 1932

10 ASTÉROIDES Rencontres proches: 1968: Icare passa à 6.4 x 106 km
1991: astéroïde de 10 km s’est approché à km ~ 1/2 distance Terre-Lune 1994: km ~ 1/3 distance Terre-Lune 1996: km ~ 2 distance Terre-Lune 7 heures plus tard BANG 2001: km ~ 0.8 distance Terre-Lune

11 ASTÉROIDES 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

12 Découverte de l’astéroide 1992_QB
La ceinture de Kuiper Découverte de l’astéroide 1992_QB distance = 40 UA depuis 300 objets 35 UA < D < 50 UA

13 La ceinture de Kuiper Représentation schématique de la ceinture de Kuiper

14 La ceinture de Kuiper 100 000 objets 100 km < diam. < 400 km
(Pluton: km & Charon km) Les comètes de courtes périodes (< 20 ans) pourraient venir de cette région

15 Comètes Antiquité: comètes associées à des catastrophes

16 Comètes Tapisserie de Bayeux Adoration des mages Giotto di Bondone
(comète de Halley, 1301)

17 Comètes 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 parallaxe comète se trouve au delà de la Lune

18 Comètes 17 iè siècle: Isaac Newton & Edmund Halley expliquèrent le mouvement des comètes à partir de la loi de la gravitation universelle orbite: elliptique très allongée visible uniquement à son périhélie 1705: Halley s’aperçut que les comètes de , 1607 & 1682 étaient la même prédit son retour en 1759 triomphe de la gravitation universelle de Newton

19 Comètes La plus ancienne mention de la comète de Halley 239 av. J. C.

20 Comètes 1910 Sonde Giotto 1986

21 Comètes 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

22 Comètes Hyakutake Hale-Bopp

23 Comètes Hale-Bopp

24 Comètes

25 Comètes 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

26 Comètes 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) Grains de poussière: pression de radiation ~ force de gravité (courbée) Gaz ionisé: pression de radiation >> force de gravité (droite)

27 Comètes Évaporation du noyau de la comète hale-Bopp (simulation)

28 Comètes Comètes à longues périodes: dans une région ~ 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

29 Comète Shoemaker-Levy 9
Impact G KPNO

30 Comète Shoemaker-Levy 9

31 Comète Shoemaker-Levy 9

32 Météorites 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

33 Météorites

34 Météorites Météoroïdes, comme les comètes arrivent des confins du système solaire avec v = km/sec (42-30 ou k/s) Météores sont plus nombreux et plus brillants après minuit

35 Météorites 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

36 Pluie d’étoiles filantes
1998 1999 1833 Léonides

37 Pluie d’étoiles filantes
NOM DATE Nombre/heure Quadrantides 4 janvier 40 Lyrides 22 avril 15 h Aquarides 5 mai 20 d Aquarides 29 juillet Perséïdes 12 août 50 Orionides 21 octobre 25 Taurides 3 novembre Léonides 18 novembre Géminides 14 décembre Ursides 23 décembre

38 Météorites 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

39 Météorite de Peekskill

40 Météorites Mars

41 Impacts Meteor Crater - Arizona

42 Impacts Tunguska - Sibérie

43 Impacts (Québec) 17 météorites > 100 g / année
2-3 météorites > 1 kg / année 1 météorite > 10 kilos / 2-3 années Dernier siècle ~ 250 météorites > 1 kg Depuis la fondation de Québec ~ 1000

44 Impacts (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 ~ ans) 200 m /5 000 ans: annihile une ville 2 km/ ans: hiver planétaire 10-15 km/100 x 106 années: peut vaporiser l’Océan Pacifique

45 Impacts (Extinction des dinosaures)

46 Cratères d’impact (monde)
Emplacement Diamètre (km) Âge (millions d’années) Sudbury, Ontario 140 1850 Manicouagan, Québec 100 210 Popigai, Russie 10 39 Ouchezh-Katundki, Russie 80 200 Kara, Russie 60 57 Silhjan, Suède 52 368 Charlevoix, Québec 46 360 Araquainha, Brésil 40 250 Carswell, Saskatchewan 32 117 Lac à l’Eau Claire, Québec 290

47 Cratères d’impact (monde)

48 Cratères d’impact (Québec)
Emplacement Diamètre (km) Âge (millions d’années) Manicouagan 100 210 Charlevoix 46 360 Lac à l’Eau Claire, Ouest 32 290 Lac à l’Eau Claire, Est 22 Lac Couture 8 425 Lac de la Moinerie 400 Île Rouleau, lac Mistassini 4 < 300 Nouveau Québec 3.4 1.3

49 Cratères d’impact (Québec)

50 Cratères d’impact (Québec)
Nouveau Québec Charlevoix Manicouagan

51 Sommes-nous menacés par des débris (astéroïdes, comètes, météorites, …) du système solaire ?
1908: Tunguska, pas de cratère d’impact, détruit dans l’atmosphère (onde de choc) km2 détruit – 3 heures plus tard Moscou ~ 10 millions de morts 1930: jungle brésilienne – 3 météorites 2000 km2 détruit par le feu 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

52 Sommes-nous menacés par des débris (astéroïdes, comètes, météorites, …) du système solaire ?
impacts majeurs en 60 ans pas d’impact majeur en 70 ans mais …