Astéroïdes, comètes & météorites

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 > 40 000 • Orbites déterminés > 8 000 • Masse totale ~ 0.0005 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 • ~30 D > 200 km • ~1000 D > 30 km • ~100 000+ D > 1 km * : ½ de la masse

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

5. ASTÉROIDES

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

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 ~ 100 000 ans

9. ASTÉROIDES • 1er astéroïde ne faisant pas partie de la ceinture, 433 Éros, découvert en 1898 orbite elliptique, traverse orbite de Mars presque jusqu’à la Terre • 1er astéroïde croisant l’orbite de la Terre 1862 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 170 000 km ~ 1/2 distance Terre-Lune • 1994: 105 000 km ~ 1/3 distance Terre-Lune • 1996: 600 000 km ~ 2 distance Terre-Lune 7 heures plus tard BANG • 2001: 300 000 km ~ 0.8 distance Terre-Lune

11. 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 ASTÉROIDES

12. 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: 2 300 km & Charon 1 200 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 1531, 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. 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 Comètes

26. 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) Comètes

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

28. Comètes • Comètes à longues périodes: dans une région ~ 50 000 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 = 12-72 km/sec (42-30 ou 42+30 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

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 ~ 50 000 ans) • 200 m /5 000 ans: annihile une ville • 2 km/500 000 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)

47. Cratères d’impact (monde)

48. Cratères d’impact (Québec)

49. Cratères d’impact (Québec)

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