Comprendre - Approfondir - Astéroïdes et comètes III |
Nous venons d'étudier trois types d'objets célestes, les
astéroïdes, les comètes et les météorites
qui présentent une caractéristique commune: leurs orbites
peuvent croiser celle de la Terre. En particulier, les astéroïdes
dont l'orbite croise celle de la Terre ont été répertoriés
dans une catégorie dite des astéroïdes géocroiseurs.
Cependant, la liste de ces corps s'allongent de jour en jour. De plus en
plus souvent, les médias annoncent que nous venons d'échapper
à un cataclysme, un astéroïde venant de nous frôler.
Qu'en est-il? Y-a-t-il un danger pour les habitants de la Terre? Nous nous
proposons de répondre à ces questions.
Les familles de géocroiseurs
Les objets géocroiseurs sont surtout des astéroïdes,
mais il faut aussi y inclure les comètes à courte période
qui ont aussi des orbites croisant celle de la Terre. Les comètes,
plus petites et moins denses, sont, de plus, génératrices
de météorites de petites tailles qui elles-aussi peuvent
croiser la Terre sur son orbite.
Les objets proches de la Terre se répartissent en 6 catégories décrites dans le tableau ci-après. Dans ce tableau, on a noté q la distance au périhélie en unités astronomiques, P la période orbitale en années, a le demi-grand axe de l'orbite et Q la distance à l'aphélie en unités astronomiques (UA).
La profusion d'objets géocroiseurs ou proches de la Terre est une découverte récente due à l'augmentation de la puissance des télescopes. La table ci-dessous montre le nombre de ces objets connus à différentes dates jusqu'à ce jour (1 janvier 2012) et ainsi le rythme des découvertes:
Note: "PHA<18" correspondent aux PHA dont la magnitude absolue est inférieure à 18, c'est-à-dire dont la taille est d'au moins un kilomètre.Les comètes et les météorites Les comètes ont des orbites très excentriques et sont très sensibles aux perturbations par les planètes. Elles heurtent donc souvent celles-ci (voir par exemple la chute de la comète SL9 sur Jupiter ou les chutes de comètes sur le Soleil observées par le satellite SOHO. Plus petites, les comètes ont une cohésion gravitationnelle très faible et se cassent souvent en morceaux. Elles éjectent aussi de nombreuses particules de toutes tailles dont certaines finissent par tomber sur la Terre: ce sont les étoiles filantes et les météorites. Tous les jours, une centaine de tonnes de ces particules tombent sur Terre, mais, la plupart du temps l'atmosphère nous protège. On va voir que ce n'est pas le cas pour les météorites de grosse taille. La vie provient-elle de l'espace? La vie sur Terre semble être apparue grâce à la présence
d'eau, de molécules organiques construites à partir d'atomes
de carbone et d'une source d'énergie. La présence de telles
molécules et d'eau sur les corps du système solaire géocroiseurs
peut laisser penser que la vie pourrait être d'origine extra-terrestre.
![]() Le Meteor Crater est en fait le cratère d'impact le mieux conservé à la surface de la Terre. Il mesure 1500 mètres de diamètre, 200 mètres de profondeur et est bordé de falaises de 50 mètres de haut. Sur une zone de plus de 10 kilomètres autour du cratère on a trouvé des morceaux de météorite ferreuse. La puissance dégagée lors de l'impact devait être de l'ordre de 3 à 4 mégatonnes. L'âge de ce cratère est d'environ 50 000 ans. Depuis, on a découvert d'autres cratères d'impact de toutes tailles, principalement dans les déserts car la pluie et la vé,gétation font rapidement disparaître les petits cratères. Un petit cratère dû à une grosse météorite d'une taille de l'ordre du mètre. Crédit: Droits réservés Les précédentes collisions: le cas de l'impact de la Tunguska Le 30 juin 1908 à 7 heure 17 minutes, une énorme boule de feu visible de l'ouest de la Chine à la Russie centrale a traversé le ciel nocturne en faisant un bruit assourdissant. Une explosion de la puissance d'une bombe de 20 à 40 mégatonnes (mille fois la puissance de la bombe d'Hiroshima) a détruit plus de mille kilomètres carrés de forêt et a tué des hardes de rennes dans un lieu nommé "Tunguska", en Sibérie. Une lueur orange a illuminé le ciel et a été vu depuis l'Europe occidentale. Peu après l'impact, une pluie noire de débris est tombée sur la région. L'endroit était si isolé, qu'aucun être humain n'a été tué. Les êtres humains les plus proches furent rendus sourds par la puissance de l'explosion. A 70 kilomètres de là, dans la ville de Vanavara, les habitations furent très endommagées et les habitants projetés dans les airs. Le bruit fut entendu jusqu'à 800 kilomètres. A Kansk, station du chemin de fer Trans-Sibérien située à 600 kilomètres, les voyageurs d'un train furent projetés hors de leur siège et le bruit de l'explosion leur fit croire à la fin du monde... Aucun scientifique n'est alors allé voir ce qui s'était passé, et la preuve du phénomène, outre les témoins directs, est une secousse similaire à celle d'un tremblement de terre enregistrée par le sismographe d'Irkoutsk, à plus de 1000 kilomètres de là. De nombreux sismographes dans le monde détectèrent également une secousse. Ce n'est qu'en 1921 qu'une expédition scientifique se rendit
sur place pour tenter de localiser un cratère. Ni cratère,
ni météorite ne furent trouvés, mais, après
6 ans de recherche, une vaste étendue de près de mille kilomètres
carrés où tous les arbres avaient été couchés
et curieusement débarrassés de leurs branches par le souffle
fut localisée. Les témoins furent interrogés et de
nombreuses explications virent le jour, depuis la chute d'un astéroïde,
celle d'antimatière, jusquà l'explosion d'un vaisseau spatial
extraterrestre. L'hypothèse d'une bombe nucléaire d'origine
extraterrestre fut aussi avancée en 1946, mais l'absence de radiations
infirma cette hypothèse par ailleurs très fantaisiste. En
fait, on s'accorde aujourd'hui à penser -et cela est confirmé
par les simulations sur ordinateur- qu'il s'agit d'un astéroïde
de 60 mètres de diamètre pesant 100 000 tonnes qui s'est
fragmenté dans l'atmosphère terrestre et a explosé
à 7 kilomètres d'altitude environ du fait de son angle d'entrée
dans l'atmosphère. Cet astéroïde devait être pierreux
avec un peu de glace (une comète?) car un astéroïde
métallique aurait atteint le sol.
La disparition des dinosaures L'existence du cratère d'impact de l'Arizona, ainsi que la catastrophe
de la Tunguska a encouragé les chercheurs à localiser d'autres
cratères d'impact. Les conditions géologiques et météorologiques
terrestres ne permettent pas à ces cratères de rester apparents
très longtemps. Le ravinement, les pluies, le vent, les mouvements
de la croûte terrestre se conjuguent pour faire disparaître
rapidement - au sens astronomique- les traces laissées par ces collisions.
Malgré cela, on a identifié aujourd'hui environ 150 sites
d'impacts sur Terre, ce qui laisse penser que ce sont des milliers d'impact
qui ont eu lieu depuis que la vie est apparue.
Nous venons de voir deux faits. Premièrement, des impacts ont eu lieu dans le passé et tous les jours des étoile filantes viennent nous rappeler que la Terre ne se meut pas dans un vide total. Deuxièmement, les observations montrent qu'il existe un grand nombre d'objets géocroiseurs susceptibles de venir frapper la Terre. Avant même que des conclusions sérieuses aient pu être tirées, toutes sortes de déductions ont été avancées, et, à chaque nouvelle observation de géocroiseurs nouveaux s'approchant de la Terre, les médias se plaisent à effrayer la population. Mieux, les films-catastrophes se sont emparés du sujet et mettent en scène des impacts catastrophiques, comme dans Armageddon ou Deep Impact, tournés en 1998. Notons cependant que le film Deep Impact reconstitue assez bien ce que serait la chute d'un gros géocroiseur sur Terre. Bien sûr, dans ces films, les héros s'envolent vers l'objet menaçant et tentent de le dévier de sa route, avec plus ou moins de succès. Nous reviendrons sur les possibilités qui s'offrent réellement à nous pour cela. ![]() En fait, quel que soit le nombre d'objets géocroiseurs
que l'on découvre, et quelles que soient leurs orbites, les probabilités
d'impact avec la Terre ne vont pas augmenter et vont rester telles qu'avant
nos observations. Le fait nouveau est que nous sommes désormais
capables d'identifier les objets dangereux et que nous souhaitons nous
en défendre. Ainsi, les probabilités d'impact sont: -très
faibles pour les très gros objets (le dernier date de 65 millions
d'années); -faibles pour les objets de plus petite taille (quelques
dizaines de mètres de diamètre) ne causant que des dégats
locaux mais non négligeables (Meteor Crater, Tunguska); -élevées
pour les petits cailloux touchant le sol, mais ne causant que des dégâts
négligeables (et aucun décès humain à ce jour).
Ce sont donc contre les objets du type "Tunguska" que nous devons trouver
une parade. On peut dire aussi que la probabilité de décès
accidentel pour un humain est très grande pour tous les types de
risques de la vie courante (accident de la circulation, accidents domestiques,
...), grande pour les risques dus aux catastrophes naturelles terrestres
(tempêtes, cyclones, tremblements de terre, inondations, éruptions
volcaniques) et faible pour les risques d'impact de géocroiseurs.
Bien sûr, la mort de 500 millions d'êtres humains, même
pour dans 1 million d'années, est plus impressionnante que celle
de 10 personnes dans une tempête...
L'échelle de Turin Devant le risque de collision des astéroïdes géocroiseurs avec la Terre, collisions heureusement très rarement dangereuses pour l'humanité mais souvent reprises par les médias lors du passage proche d'un géocroiseur, l'Union Astronomique Internationale a créé un groupe de travail afin de coordonner les observations et de déterminer les probabilités et les conséquences de telles collisions. Pour informer simplement le public, une échelle des risques a été mise en place lors d'une réunion du groupe à Turin en 1999 sous l'impulsion de R. Binzel du MIT de Boston. Cette échelle est similaire à l'échelle de Richter pour les tremblements de terre: pour chaque objet géocroiseur découvert, on peut associer un numéro sur l'échelle de Turin décrivant les risques encourus par l'humanité au cours du XXIème siècle.
- blanc: "Evénement sans conséquences réelles", correspond au numéro 0; - vert: "Evénement à surveiller", correspond à des objets dont la trajectoire a un petit risque de rencontrer la Terre. Une surveillance de l'orbite doit être faite pour être en mesure de faire un calcul précis; - jaune: "Evénement nécessitant des précautions", correspond à l'approche d'un objet ayant de grandes chances de percuter la Terre dans un délai de quelques dizaines d'années. Une étude très détaillée de l'orbite est nécessaire; - orange: "Impact très probable et dangereux", pour lequel la probabilité est presque certaine au cours du prochain siècle. Le calcul précis d'orbite est absolument prioritaire; - rouge: "Catastrophe sûre et très importante", correspond à un objet dont la trajectoire va sûrement rencontrer la Terre et qui est suffisamment gros pour causer des dégâts très importants au sol, pouvant aller jusqu'à la catastrophe mondiale dans le cas du numéro 10. Le numéro sur l'échelle de Turin est calculé à partir de la probabilité de collision et de l'énergie cinétique de l'objet (un choc équivalent à une explosion d'une mégatonne correspond à une énergie cinétique de 4,3 x 1015 Joules) comme le montre la figure ci-après. Un objet placé sur cette échelle peut voir son numéro baisser après des études complémentaires mais pas augmenter. ![]() L'avenir: les prédictions, les observations,
la protection
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