Explicatif : pourquoi les météores illuminent le ciel nocturne
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Les météores ont été vus depuis que les gens ont commencé à regarder le ciel nocturne. Ils sont constitués de petits morceaux de débris, généralement pas plus gros qu’un grain de poussière ou de sable, qui s’écrasent continuellement dans l’atmosphère terrestre.
Alors que ces débris plongent de plus en plus profondément, la friction avec l’atmosphère provoque leur ablation – leur combustion de l’extérieur vers l’intérieur. Cela se produit généralement dans la mésosphère, à une hauteur d’environ 80 km.
Plus le débris est gros, ou plus il se déplace rapidement, plus le météore qui en résulte est brillant. Les particules les plus lentes frappent notre atmosphère à une vitesse d’environ 12km/s, les plus rapides se déplaçant jusqu’à 72km/s.
Cette vitesse extrême est ce qui permet à ces minuscules objets de brûler si brillamment. L’énergie cinétique qu’un objet transporte est proportionnelle à sa masse multipliée par sa vitesse au carré, ce qui signifie que des grains minuscules se déplaçant très vite transportent de grandes quantités d’énergie.
Cette énergie est convertie en lumière, ce qui est ce que nous voyons quand un météore clignote dans le ciel nocturne.
D’abord, un peu de terminologie
Il y a une certaine confusion sur ce que l’on entend par des termes particuliers, qui sont souvent mélangés dans les conversations occasionnelles, et dans la presse populaire. Voici donc le détail:
Météoroïde : Tout morceau de petite roche, de métal ou de glace se déplaçant dans l’espace. Plus on regarde de près, plus il y a de débris, bien que les plus petits soient rapidement soufflés vers l’espace interstellaire par les radiations qui se déversent de notre soleil.
Météore : Le flash de lumière visible observé lorsqu’un météoroïde s’abîme dans l’atmosphère terrestre.
Météorite : Si un objet parvient à traverser l’atmosphère pour atteindre le sol, on l’appelle une météorite. La masse des météorites varie de quelques grammes à plusieurs tonnes, les plus petites et les plus légères tombant le plus fréquemment. La météorite la plus massive trouvée à ce jour est la météorite de Hoba, en Namibie, dont la masse est d’environ 66 tonnes.
Boule de feu : Un météore qui est exceptionnellement brillant, surpassant presque tout dans le ciel nocturne. Typiquement, tout météore plus brillant que la magnitude -4 (c’est-à-dire plus brillant que Vénus) est considéré comme une boule de feu.
Micro-météoroïde : Les plus petits météoroïdes – en fait de la poussière cosmique – si minuscules qu’ils peuvent entrer dans l’atmosphère terrestre sans s’ablater, car le frottement avec les couches les plus ténues de l’atmosphère terrestre ralentit rapidement leur entrée. Ces grains minuscules ressemblent davantage à des particules de fumée. Ils peuvent atteindre la surface de la Terre intacts, et beaucoup ont été collectés par des avions pour être étudiés scientifiquement.
Météorite : chute vs trouvaille
Lorsque les scientifiques étudient les météorites nouvellement récupérées, ils les divisent en deux types : les chutes et les trouvailles.
La plupart des météorites sont localisées longtemps après leur chute, souvent il y a des années ou même des siècles, elles auront donc subi l’effet de la météorisation et des processus chimiques ici sur Terre. Connues sous le nom de « trouvailles », elles constituent la majeure partie des météorites collectées, et comprennent de nombreuses trouvailles sur la surface glacée de l’Antarctique.
Les « chutes » sont beaucoup plus précieuses et plus rares. Ce sont des météorites dont le passage dans l’atmosphère a été observé et signalé. Cela permet aux scientifiques de les trouver avant qu’elles n’aient été affectées par la météorisation ou d’autres processus sur Terre.
Les « chutes » sont si précieuses que des réseaux sont mis en place pour tenter de suivre et de récupérer ces objets. L’un d’entre eux est l’Australian Desert Fireball Network que vous pouvez aider en signalant toute boule de feu particulièrement spectaculaire que vous voyez, juste au cas où quelque chose serait tombé et pourrait être récupéré.
Les pluies de météores
Par n’importe quelle nuit noire et claire, un observateur attentif peut voir entre cinq et dix météores par heure, les taux augmentant vers l’aube (voir le graphique ci-dessous pour savoir pourquoi). Ces « sporadiques » se produisent lorsque la Terre entre en collision avec des débris aléatoires alors qu’elle suit son orbite autour du Soleil.
À certaines périodes de l’année, la poussière à travers laquelle la Terre se déplace est nettement plus dense, ce qui provoque des pluies de météores.
Les comètes (et certains astéroïdes) perdent de la matière lorsqu’elles se balancent près du soleil, et ces débris continuent à se déplacer sur une orbite similaire à celle de leur parent.
Après que l’orbite d’une comète l’ait d’abord suffisamment rapprochée du soleil pour qu’elle se dégaze, elle continuera à perdre de la poussière et du gaz à chaque passage au périhélie. Ces poussières se répandent lentement autour de l’orbite de la comète, suivant des trajectoires presque identiques mais avec des périodes orbitales légèrement plus longues ou plus courtes.
En conséquence, les orbites de ces objets se couvrent de débris. La densité de matière augmente à mesure que l’on s’approche de l’orbite du parent, et de la source elle-même. Si l’orientation orbitale est juste, la Terre traversera ces andains au même moment chaque année, et une pluie de météores annuelle est née.
Parce que les débris se déplacent dans la même direction lorsqu’ils frappent la Terre, les météores d’une pluie donnée sembleront rayonner à partir d’une petite zone du ciel nocturne, connue sous le nom de radiant.
C’est purement une question de perspective. Au fur et à mesure que les débris se déplacent vers notre point d’observation, les particules semblent diverger en brûlant dans la mésosphère.
À une exception près (les Quadrantides), les pluies de météores sont nommées d’après la constellation d’où elles semblent rayonner – les Géminides rayonnent des Gémeaux tandis que les Léonides viennent du Lion.
Les Quadrantides sont plutôt nommées en mémoire d’une constellation morte – Quadrans Muralis – qui a été subsumée dans Boötes lorsque la liste actuelle approuvée de 88 constellations a été finalisée par l’Union astronomique internationale, en 1922.
Des pluies et des tempêtes, jeunes et vieilles
A chaque balancement autour du soleil, le parent d’une pluie de météores ajoute plus de matériel à son flux de débris, qui continue à se répandre et à se disperser dans l’espace. Par conséquent, les pluies de météores changent au fur et à mesure qu’elles vieillissent.
Les jeunes courants de météores sont souvent étroits, contenant une forte densité de matériaux près de leur objet parent, et peu ailleurs. Si la Terre croise l’un de ces filaments étroits et denses, une tempête de météores peut en résulter, avec des milliers, voire des dizaines de milliers de météores par heure. De telles tempêtes sont rares, mais peuvent parfois être prédites à l’avance.
Les années sans tempête de météores, les jeunes pluies de météores affichent généralement des taux faibles, avec une activité qui varie en fonction de la distance du parent dans une année donnée. Les exemples célèbres comprennent les Léonides et les Draconides.
Les pluies de météores dans leur prime sont relativement larges, la Terre rencontrant des débris pendant une semaine ou plus. Elles offrent une longue période de faibles taux, et s’accumulent progressivement jusqu’à un maximum relativement net.
En leur centre, ces pluies retiennent un flux relativement dense de matériel, libéré trop récemment pour s’être entièrement dispersé, ce qui conduit à des taux pouvant atteindre (ou dépasser) une centaine de météores par heure.
Les principales pluies de météores d’une année normale, comme les Eta Aquariidés, les Orionidés et les Géminidés, en sont de bons exemples.
Les anciens flux de météores, déposés dans un passé lointain, sont généralement très dispersés et mettent un mois ou plus à traverser la Terre. A l’intérieur de ces flux, les débris sont bien répartis, et seuls quelques météores par heure peuvent être vus.
Si le parent d’une pluie donnée est dévié vers une nouvelle orbite, ou s’épuise en volatiles, son flux continue à se disperser avec des taux qui diminuent progressivement jusqu’à ce qu’ils soient indiscernables du fond sporadique.
La pluie de Taurides, visible de septembre à décembre chaque année, est l’exemple le plus célèbre d’un vieux flux de météores, bien qu’il puisse encore offrir des surprises !
Les fantômes des comètes passées
Il arrive qu’une comète tombe en morceaux, se fragmente et se désintègre jusqu’au néant. Un grand exemple de cela est la comète 3D/Biela, qui s’est effondrée de façon spectaculaire au 19ème siècle.
Les débris de cette désintégration ont continué à tourner autour du soleil et ont fourni une épitaphe spectaculaire pour la comète avec les tempêtes de météores Andromedid.
Deux explosions particulièrement spectaculaires de météores ont été observées en 1872 et 1885 par la pluie liée à la comète, alors que la Terre traversait ses restes qui se dispersaient lentement.
Les pluies de météores à venir
Au fil des siècles, les pluies de météores s’intensifient et s’étiolent. Les orbites de certaines pluies tournent de telle sorte qu’elles ne rencontrent plus la Terre, et leurs taux se réduisent à néant.
D’autres flux tournent, donnant naissance à de nouvelles pluies, et de nouveaux flux naissent lorsque les comètes sont projetées sur de nouvelles orbites.
En conséquence, les astronomes sont continuellement attentifs à la naissance de nouvelles averses.
A chaque astéroïde ou comète nouvellement découverte dont l’orbite s’approche de la Terre, les astronomes vérifient si une pluie de météores pourrait en résulter. Cela conduit à des prédictions de nouvelles pluies potentielles, comme les Camelopardalids de l’année dernière.
Même en tenant compte de tout ce que nous savons, cependant, nous pouvons toujours être pris par surprise. Il peut donc valoir la peine de regarder le ciel par nuit claire, juste au cas où vous pourriez assister à la naissance d’une nouvelle averse.