IMPACTS : LE SITE DES NEO, DE L’ IMPACTISME ET DU CATASTROPHISME

 

 

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LE SITE DES NEO, DE L’ IMPACTISME ET DU CATASTROPHISME


LA MENACE DU CIEL

Site de Michel-Alain COMBES

       LA TERRE BOMBARDÉE     
version 2 = LA TERRE BOMBARDÉE 1998

LA MENACE DU CIEL
 version 1999

LA COMÈTE DE WHISTON  (SF, 2000)
                                   

                                            LE SITE                  L'AUTEUR                                                   

NEO   //   IMPACTISME et CATASTROPHISME   //   LIENS


«
Ne nous étonnons pas que l'on amène si lentement à la lumière ce qui est caché si profondément... »  Sénèque

150 illustrations   //  450 livres   //   le retour du catastrophisme   //   les trois points à retenir   //   à savoir

 

version 3 complète  LA TERRE BOMBARDÉE 2007  (440 pages - fichier de 13,1 Mo)
(avec plus de 200 illustrations et 32 tableaux inclus + index des noms) (mise en forme et mise en page d'Axel Vincent-Randonnier)
(première sortie : 15 janvier 2008 - version définitive : 15 avril 2008)

ILLUSTRATIONS avec légendes  (version juillet 2007) 84 pages (mise en page Axel Vincent-Randonnier)

Un grand merci à Axel Vincent-Randonnier pour son aide

LA TERRE BOMBARDÉE 2007 n'est qu'une étape. La science évolue sans cesse avec LA TERRE BOMBARDÉE  (livre ouvert)

In English

THE THREAT FROM THE SKY   Impactism and Catastrophism  (1999)

THE BOMBARDED EARTH  (1998)

THE WHISTON COMET  (2000)

THE BOMBARDED EARTH  (open book)


Hommage à de grands Anciens :

Camille Flammarion : LA FIN DU MONDE

Pierre Duhem : LE SYSTÈME DU MONDE  (tome 1)

Jérôme Lalande : RÉFLEXIONS SUR LES COMÈTES QUI PEUVENT APPROCHER DE LA TERRE

William Whiston : A NEW THEORY OF THE EARTH

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Mon objectif : essayer de faire la jonction entre la science, le mythe et l'histoire.
C'est possible dans certains cas.

« L'important ce n'est pas d'être cru aujourd'hui, mais d'avoir raison demain... »
(M.-A. Combes, La Terre bombardée, 1982)

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Merci aux nombreux visiteurs qui fréquentent ce site depuis décembre 2001 et qui l'apprécient

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ILLUSTRATIONS

(issues de La Terre bombardée 1998)

En rouge, les figures disponibles (environ 150) à partir de cette page. Le visiteur peut les consulter pour s'informer, s'instruire et se distraire, pour réfléchir aussi sur la réalité et les conséquences de l'impactisme et du catastrophisme d'origine cosmique.

Figure Intro-1. Une obligation : la multidisciplinarité des recherches

L’impactisme et le catastrophisme doivent être étudiés d’une manière multidisciplinaire pour être appréhendés dans le détail. La figure rappelle quelques-uns des nombreux sujets concernés passés en revue dans ce livre. Il est bien évident qu’un chercheur ne peut connaître la totalité des phénomènes et données en cause d’une manière exhaustive. L’astronome, le géologue, le paléontologue, l’historien et leurs collègues des autres sciences doivent s’associer pour faire progresser la connaissance.

Figure Intro-2. Le premier film catastrophe astronomique : Meteor

Paru en 1979, le film Meteor a eu un excellent effet pédagogique auprès d’une population totalement ignorante du sujet. Des personnes qui ne savaient même pas que la Terre peut être frôlée par des astéroïdes et des comètes ont appris que le ciel peut nous tomber sur la tête, comme il l’a fait durant l’Antiquité et la protohistoire.

Figure 1-1. La représentation du monde à l’époque de Sumer

Cette représentation du monde est l’une des plus anciennes que l’on connaisse puisqu’elle remonte à l’époque de Sumer (3500-2000 avant J.-C.). L’arbre primordial faisait office d’axe du monde et soutenait les étages du ciel. La mer primordiale baignait totalement la Terre. Les Sumériens observaient les étoiles et notaient les cataclysmes et les phénomènes anormaux. Ils ont mentionné notamment le phénomène connu sous le nom d’étoile de Sumer, que certains ont cru pouvoir associer avec la supernova des Voiles (voir le chapitre 17).

Figure 1-2. Sekhmet : la déesse-lionne égyptienne

Sekhmet est la déesse égyptienne à la face de lionne qui a détruit une partie de l’Égypte à la fin du XIIIe siècle avant J.-C. Chargée de châtier les hommes, elle était accompagnée d’un cortège de fléaux et de maladies. Aujourd’hui, les astronomes catastrophistes l’associent à Phaéton, Typhon, Absinthe, Anat et Surt.

Figure 1-3. Les quatre éléments de la nature chez les Grecs

A partir de l’époque d’Empédocle d’Agrimente, au Ve siècle avant J.-C., de nombreux philosophes enseignèrent que la combinaison ou la dissociation des quatre éléments fondamentaux de la nature : la terre, l’eau, l’air et le feu étaient à la base de tous les changements observés. L’eau et surtout le feu étaient considérés comme pouvant provoquer la fin d’un cycle cosmique, à travers le kataclysmos (déluge) et l’ekpyrosis (feu cosmique) et ramener ainsi la régénération périodique de la vie. 1500 ans plus tard, des savants du Moyen Age croyaient encore à la véracité de cette théorie des quatre éléments.

Figure 1-4. Le Monde des Anciens à l’époque d’Hérodote

Ce dessin, basé sur celui d’Hérodote (Ve siècle av. J.-C.), rappelle combien la connaissance de notre planète était fragmentaire et approximative à son époque, et surtout en recul par rapport aux connaissances égyptiennes du XIIIe siècle avant J.-C. Les Grecs croyaient alors à un continent unique baigné par la mer Atlantide à l’ouest et par la mer Érythrée à l’est. Le Bassin méditerranéen était le centre du monde. L’épopée de Sekhmet, vieille de déjà huit siècles, était totalement oubliée sur un plan historique et n’existait plus que sous forme de mythes.

Figure 2-1. L’Univers à l’époque biblique

La conception que se faisaient du monde les diverses populations habitant les contours de la Méditerranée était à peu près la même durant les deux millénaires avant Jésus-Christ. Une Terre plate entourée de la voûte du ciel solide au-delà de laquelle circulaient les eaux d’en-haut. Sous la Terre était le royaume des morts (le Sheol pour les Juifs). Cette Terre était soutenue par les fameux piliers sur lesquels elle reposait. Dans certaines mythologies, on signale parfois la rupture de l’un de ces piliers, et donc un basculement partiel de la voûte céleste avec des étoiles qui changent de place.

Figure 2-2. Frontispice de Telluris Theoria Sacra de Thomas Burnet

Entre 1680 et 1690, Thomas Burnet, dans sa Telluris Theoria Sacra (La théorie sacrée de la Terre), fut le premier à tenter de concilier religion et science. Pour ce faire, il imagina un cycle complet de l’existence de la Terre, en sept étapes, exécuté selon les plans de Dieu, l’architecte de la nature. L’histoire se lit dans le sens des aiguilles d’une montre. L’étape 3 est catastrophiste, c’est le Déluge biblique. L’étape 4 est l’époque actuelle. L’étape 5 est elle aussi cataclysmique : c’est l’Apocalypse par le feu à venir. Dans son livre Les racines du temps, Stephen Jay Gould a étudié en détail le catastrophisme de Burnet et a cherché à réhabiliter le travail de ce savant qui, le premier, a entrepris de donner un petit coup de vernis scientifique à la Bible, au texte jusque-là intouchable.

Figure 2-3. Le Déluge biblique d’après Whiston

Whiston, dans son livre A new theory of the Earth, paru en 1696, expliquait le Déluge biblique par une collision entre une énorme comète et la Terre. Ce n’est que plus tard qu’il associa son Déluge à la comète de 1680 (voir la figure suivante). Pour faire bonne mesure, il l’associa aussi à la Création et à l’Apocalypse à venir. Pour lui, les comètes pouvaient être des instruments de Dieu.

Figure 2-4. La comète de 1680, la comète du Déluge

C’est Edmond Halley qui suggéra la périodicité des trois comètes figurant sur ce dessin dû à Thomas Wright et datant de 1750. Seule celle de la comète de 1682 (qui n’est autre que P/Halley) est exacte. Whiston, en utilisant la période supposée de 575 ans (calculée par Halley et Newton) pour la comète de 1680 et en remontant dans le passé, trouva que c’est elle qui avait causé le Déluge biblique lors d’un passage précédent, exactement le 28 novembre 2349 avant J.-C.

Figure 2-5. Le Déluge biblique vu par les créationnistes

Dessin extrait d’un livre de propagande créationniste publié dans les années 1960 avec la légende suivante : " Les mouvements d’énormes masses d'eau et de l’écorce terrestre ensevelirent de nombreuses formes de vie, dont certaines ont été conservées pendant des milliers d’années dans des amas de boue glacée. "

Figure 2-6. Le sixième sceau de l’Apocalypse d’après Dürer

Le grand peintre et graveur allemand Albrecht Dürer (1471-1528), contemporain de Copernic, a publié une Apocalypse en quinze planches en 1498. Celle-ci concerne l’ouverture du sixième sceau qui parle d’un grand tremblement de terre, du Soleil qui devint noir, la Lune couleur sang et des étoiles du ciel qui tombèrent sur la Terre.

Figure 2-7. La pluie d’étoiles filantes de novembre 1833

Cette grandiose averse météorique, liée à l’essaim des Léonides, a fortement impressionné les témoins oculaires de l’époque. Ce dessin est l’un parmi d’autres qui rappellent ce phénomène exceptionnel, rarissime même par son intensité : il pleuvait littéralement des étoiles le 12 novembre 1833, puisque pas moins de 200 000 météores furent enregistrés dans un intervalle de six à sept heures. Miller, le fondateur de la secte fondamentaliste des Millerites, expliqua à ses disciples que ce phénomène était un signe avant-coureur de la fin du monde qu’il avait annoncé pour 1843, dix ans plus tard.

Figure 3-1. Les comètes : un présage sinistre au Moyen Age

Cette gravure anglaise ancienne représente une panique provoquée en Orient par l’apparition d’une grande comète au Moyen Age. A cette époque, et auparavant dans l’Antiquité, les comètes étaient étroitement associées à l’apparition d’épidémies dévastatrices dans l’esprit des populations.

Figure 3-2. Dragons et serpents dans le ciel

Ce célèbre dessin est extrait du Theatrum Cometicum de S. Lubienietzski, paru en 1682. Il montre un dragon dans le ciel associé à la grande comète de 1180 qui fut particulièrement spectaculaire, mais surtout effrayante pour les gens de l’époque qui craignaient les signes du ciel comme la peste.

Figure 3-3. Gottfried Wilhelm Leibniz (1646-1716)

Il y a trois siècles, le génial philosophe et mathématicien allemand enseignait déjà que le cataclysme n’est pas toujours inutile et qu’il est même nécessaire comme étape vers la complexité. Pour lui, les grands cataclysmes de l’histoire de la Terre avaient été voulus par Dieu et programmés par lui, étapes obligatoires pour atteindre la perfection finale de la fin des temps. Le premier sans doute il avait compris que le cataclysme est une force de création.

Figure 3-4. Le météore exceptionnel du 18 août 1783

Le 18 août 1783, un formidable météore apparut dans le ciel d’Angleterre et se brisa en une vingtaine de fragments qui, eux-mêmes, se désintégrèrent sans toucher le sol semble-t-il. Les astronomes de l’époque donnèrent pour l’objet primitif un diamètre très exagéré, de l’ordre de 1 km parfois. Il pouvait peut-être s’agir d’un EGA cométaire d’une vingtaine de mètres, donc assez fragile, qui n’a pas supporté la traversée du bouclier atmosphérique. Plusieurs dessins d’époque, dont celui-ci, ont été croqués de mémoire peu après ce phénomène très spectaculaire. Celui-ci ne modifia pas pour autant l’optique dogmatique de l’époque : les pierres ne tombent pas du ciel. Au contraire, il la renforça encore puisque, apparemment, aucun de la vingtaine de fragments observés ne toucha le sol, ou en tout cas ne fut récupéré.

Figure 3-5. Carte de la région de L’Aigle et zone de distribution des météorites

J.-B. Biot, après son inspection sur le terrain, traça cette carte de la distribution des fragments de la chute de L’Aigle de 1803 et la fit figurer dans son célèbre rapport qui permit enfin d’accepter les météorites comme des objets d’origine extraterrestre. On voit que la distribution des météorites s’est faite selon un ovale, figure classique qui s’est très souvent confirmée par la suite.

Figure 3-6. Deux grands savants catastrophistes : Laplace et Cuvier

Laplace et Cuvier, plus que les autres savants de leur époque, personnifient le catastrophisme de la fin du XVIIIe et du début du XIXe sicle. Tous deux ont écrit des textes célèbres à ce sujet. Mais Laplace qui privilégiait l’observation et le raisonnement ne croyait pas en Dieu, alors que Cuvier était protestant et croyait à la véracité du texte biblique. Il fut par la force des choses fixiste et sectaire, et par là même précipita la fin du catastrophisme, qui devint après lui une théorie religieuse plutôt que scientifique.

Figure 4-1. La destruction de la Terre par une comète

Même si les idées catastrophistes de Cuvier connurent un déclin certain dans la deuxième partie du XIXe siècle, notamment chez les scientifiques partisans de l’uniformitarisme, elles furent entretenues par quelques savants plus perspicaces qui avaient lu Laplace. Flammarion, par exemple, aimait les histoires de fin du monde et il a écrit un livre avec ce même titre : " La fin du monde ". Il envisageait la destruction possible de la Terre par une comète. Sur cette gravure d’époque, l’atmosphère est perturbée par les fragments de la comète et prend feu, alors qu’une vague gigantesque (aujourd’hui on dirait un tsunami) submerge Paris et son Arc de Triomphe.

Figure 4-2. Eros, l’astéroïde qui a tout changé

En 1898, Eros fut le premier NEA découvert sur une orbite plus petite, mais plus excentrique, que celle de Mars. Le périhélie de son orbite vient juste à l’extérieur de l’orbite terrestre. Ainsi, pour la première fois, les astronomes eurent la preuve définitive que des astéroïdes, et non plus seulement quelques rares comètes, peuvent heurter la Terre à l’échelle astronomique. Sur le dessin, A est le nœud ascendant, D le nœud descendant et la flèche avec la position 0° indique le point vernal. On voit que l’approche à l’orbite terrestre a lieu près du nœud descendant.

Figure 4-3. Les orbites d’Apollo, Adonis et Hermes

Dans les années 1930, les trois premiers EGA de type Apollo furent photographiés à quelques années d’intervalle, prouvant définitivement la crédibilité de l’impactisme planétaire. En effet, ces trois objets frôlent régulièrement Vénus, la Terre et Mars. Tous trois ont eu de fortes approches à la Terre l’année de leur découverte.

Figure 4-4. The Spaceguard Survey

Cette figure représente la première page du fameux rapport de la NASA (dit aussi rapport Morrison), paru en 1992, sur le danger réel des astéroïdes et des comètes pour la Terre. Il s’agit d’une brochure de 70 pages environ, remarquablement intéressante. Les orbites représentées sur la figure de gauche sont celles des NEA connus fin 1991. L’astéroïde représenté sur la figure de droite est 951 Gaspra, le premier à avoir été photographié par une sonde spatiale. Comme tous les autres astéroïdes, il est constellé de cratères d’impact.

Figure 4-5. Le diagramme fréquence et énergie des impacts

Ce graphique, que l’on trouve dans tous les livres sur le sujet, montre le rapport entre la fréquence des impacts et l’énergie dégagée en mégatonnes de TNT. Même s’il est approximatif, il est intéressant et instructif. Chaque millénaire, on table sur un impact de 50 mégatonnes. Un cataclysme comme celui de la Toungouska se produirait tous les 300 ans alors qu’une catastrophe globale demande au moins 100 000 ans pour se reproduire. (D’après C. Chapman et D. Morrison).

Figure 4-6. Le nombre estimé des NEA selon leur diamètre

La figure donne deux estimations du nombre de NEA selon leurs diamètres. La différence entre les deux ne doit pas surprendre. Chaque spécialiste a son estimation, basée sur des données différentes et qui ne recouvrent pas toujours les mêmes objets : nombre de NEA (avec q < 1,381 ou 1,300 UA), d’EGA (avec Dm < 0,100 UA), de géocroiseurs (avec q < 1,000 UA), de PHA (avec Dm < 0,050 UA). Seul l’ordre de grandeur est important : 20 NEA ont 5 km de diamètre, près de 2000 ont 1 km. Pour les objets de 100 m, on voit que les deux estimations diffèrent : 135 000 et 320 000. Ceux de 10 m sont supérieurs à 100 millions. Mais il faut se rappeler que moins de 1 NEA sur 2 est un géocroiseur. (Figure de gauche : document C. Chapman et D. Morrison ; figure de droite : document E. Bowell).

Figure 4-7. Le danger humain des collisions

Cette figure, qui a convaincu les autorités américaines de la nécessité du Spaceguard Survey, indique le nombre de victimes possibles suite à un impact, selon le diamètre et l’énergie de l’impacteur. Ainsi un objet de 2 km pourrait exterminer (directement et indirectement) nettement plus du quart de la population humaine mondiale, ce qui montre et justifie l’obligation de connaître les NEO dangereux pour pouvoir les rendre inoffensifs (destruction ou détournement) en cas d’urgence. (Document The Spaceguard Survey/C. Chapman).

Figure 4-8. Le foot : un danger plus immédiat qu’un impact !

Ce dessin a été conçu à l’occasion de la Coupe du Monde de football de 1998 qui a eu lieu en France. Il montre que pour une grande partie des Terriens les méfaits terrestres (ici le foot et son omniprésence dans les médias : 64 matches télévisés en un mois, un supplice pour certains) sont un danger beaucoup plus immédiat qu’un impact cosmique comme celui décrit dans le film Deep impact, sorti sur les écrans peu avant la Coupe du Monde et dans Armageddon, sorti juste après, d’où l’association de ces trois événements.

Figure 5-1. La Galaxie, une formidable source de cataclysmes

La figure rappelle la structure spirale de la Galaxie, gigantesque réservoir de matière et d’énergie. Étoiles, poussières, gaz sont en perpétuelle évolution. Chaque siècle, quelques étoiles terminent leur existence sous forme de supernovae, mais elles ne sont pas en général observables de la Terre qui occupe une position très excentrée entre le bras du Sagittaire et de Persée. Une multitude d’autres cataclysmes moins cataclysmiques se succèdent sans interruption et nous rappellent sans cesse que l’Univers est violence. C’est le leitmotiv de ce livre : le cataclysme est la règle, partout, toujours.

Figure 5-2. La formation du Système solaire

O.J. Schmidt et V.S. Safronov, et avec eux les savants de l’école soviétique de la période 1940-1980, ont résumé la formation du Système solaire de la façon suivante : 1. La poussière du nuage présolaire sédimente et se condense dans le plan de l’écliptique – 2. Ces grumeaux de poussière se regroupent progressivement en une multitude de planétésimales – 3. Leur interaction entraîne d’importantes instabilités gravitationnelles et des collisions – 4. Un morcellement débouche sur des protoplanètes d’une centaine de km – 5. A cause des perturbations gravitationnelles, le système s’épaissit durant la période "guerre des mondes" – 6. C’est la période du nettoyage avec les grandes collisions de planètes qui conduit aux huit planètes principales. (Document B.Y. Levin).

Figure 5-3. La formation des planètes

La figure montre les cinq grandes étapes de la formation des planètes et recouvre en partie la figure précédente. 1. Existence d’un nuage interstellaire, formé de gaz et de poussière, débris de générations antérieures d’étoiles – 2. La poussière cosmique s’agglomère en grumeaux de matière hétéroclite – 3. Ces grumeaux se regroupent à leur tour pour former des planètes – 4. Durant la "guerre des mondes", il y a un remodelage permanent de ces planètes, et notamment formation de cratères et de mers – 5. La différenciation interne s’effectue par gravité, ce qui entraîne un dégazage et la formation d’une atmosphère provisoire pour les planètes peu massives et définitive pour les autres..

Figure 5-4. L’impactisme lunaire : astéroïdes et comètes

Cette photographie du pôle nord de la Lune a été obtenue en 1998 par la sonde lunaire Lunar Prospector. On y voit l’extraordinaire densité de cratères de toute taille. L’ovale blanc représente la fameuse région dans laquelle le spectromètre à neutrons de la sonde a trouvé des traces d’eau sous forme de glace. Cette glace d’eau a presque obligatoirement été apportée sur la Lune à l’occasion d’impacts de comètes. Et comme les cratères du pôle ne sont jamais directement chauffés par le Soleil, la glace n’a jamais fondu totalement et existe encore en petite quantité. La sonde Lunar Prospector a fait d’une pierre deux coups. Elle a montré l’existence d’eau sur la Lune et la probabilité qu’une partie de l’eau terrestre a été également apportée par l’impact de comètes, ce que beaucoup de scientifiques refusaient de croire. (Document U.S. Department of Defense).

Figure 5-5. L’impactisme planétaire : la planète Mercure

Toutes les planètes à surface solide sont criblées de cratères, même Mercure, la planète la plus proche du Soleil dont la physionomie est assez ressemblante à celle de la Lune. (Document NASA).

Figure 5-6. L’impactisme planétaire : l’exemple d’Europa

Ce cliché, pris en 1997 par la sonde Galileo, concerne le cratère Pwyll, que les Américains ont surnommé bull’s eye (l’œil de taureau). Il a un diamètre de 26 km et son âge est compris entre 10 et 100 MA. Il est spectaculaire car il montre les effets d’un impact sur une surface glacée, avec de nombreuses fractures concentriques et un pic central. On sait qu’Europa, le deuxième satellite galiléen (et le plus petit : d = 3126 km) est totalement recouvert d’une carapace de glace et très peu cratérisé, contrairement à Ganymède (d = 5276 km) et surtout Callisto (d = 4820 km) dont la surface est totalement criblée par des cratères météoritiques de tous âges. (Document NASA).

Figure 5-7. La violence de l’Univers : les étoiles variables

Ce remarquable document, dû au spécialiste français des étoiles variables Michel Verdenet, montre l’amplitude de luminosité des différentes familles d’étoiles variables. Une amplitude de 5 magnitudes correspond à une augmentation de 100 fois pour la luminosité. Certaines novae atteignent une amplitude de 18 magnitudes et celle des supernovae est fantastique, dépassant les 25 magnitudes. L’énergie dégagée atteint des valeurs qui dépassent largement la compréhension humaine. (Document M. Verdenet).

Figure 5-8. Les sursauts gamma : une origine extragalactique

Le formidable satellite GRO, et plus précisément l’un de ses instruments BATSE, a permis d’établir cette carte (en coordonnées galactiques) qui contient 1000 sursauts gamma enregistrés entre le 21 avril 1991 et le 27 mai 1994. Cette distribution a été totalement confirmée par les enregistrements ultérieurs. Le résultat est sans appel : les sursauts gamma sont distribués de façon isotrope, ce qui prouve définitivement leur origine extragalactique. Rien de plus logique : le cataclysme est une constante de l’Univers et les sursauts gamma ont lieu partout, aussi bien dans la Galaxie que dans les autres galaxies. L’univers est violence et cette carte en est une illustration. (Document NASA).

Figure 5-9. Origine et évolution des petits corps du Système solaire

De la nébuleuse solaire aux météorites terrestres, le parcours peut être très différent pour la matière originelle, selon sa position de départ dans la nébuleuse et l’évolution ultérieure aléatoire. Divers parcours évolutifs sont possibles comme le montre la figure. Mais à l’arrivée, tout redeviendra poussière, avant une nouvelle génération d’étoile qui poursuivra un cycle éternel.

Figure 5-10. La rupture d’un planétoïde due à une approche rasante

Cette simulation qui date de 1985 est due à une équipe d’astronomes japonais. Elle montre la rupture d’un astéroïde, et à plus forte raison d’une comète plus fragile, passant très près d’une planète massive. En A, le planétoïde ne passe pas à l’intérieur de la limite de Roche et se trouve simplement déformé. En B, l’approche est plus serrée et a lieu à l’intérieur de la limite de Roche. Le planétoïde est brisé et ses fragments principaux s’alignent selon une barre. L’exactitude de cette remarquable simulation a été confirmée en 1993 avec la découverte des fragments de la comète Shomaker-Levy 9 tous alignés, mais s’éloignant progressivement les uns des autres. (D’après C. Hayashi et al.).

Figure 5-11. SL9 : de l’objet unique au "collier de perles"

Après sa rupture, la comète Shoemaker-Levy 9 a vu ses fragments se disperser progressivement au cours de la dernière orbite effectuée entre juillet 1992 et juillet 1994, c’est-à-dire en deux ans. Lors de sa découverte le 25 mars 1993, Eugene et Carolyn Shoemaker et David Levy ont annoncé que leur comète était "étirée". C’est surtout lors de son retour vers Jupiter que les fragments se sont de plus en plus dispersés, au point que les impacts successifs se sont étalés sur six jours (16-22 juillet 1994). Tous les observateurs ont noté que SL9 formait un extraordinaire "collier de perles", phénomène qu’on ne réobservera peut-être pas avant plusieurs milliers d’années. (D’après P. Chodas et P. Doherty).

Figure 5-12. Les fragments de la comète SL9 en mai 1994

Cette fantastique photo, prise le 17 mai 1994 par le télescope spatial Hubble, a fait le tour du monde. Elle montre les 21 fragments de la comète durant leur dernière révolution autour de Jupiter, deux mois avant l’impact final de juillet 1994. La nomenclature adoptée par l’Union Astronomique Internationale a été ajoutée pour personnaliser chacun des fragments. (Document NASA).

Figure 5-13. La dernière orbite de SL9 entre juillet 1992 et juillet 1994

Cette figure montre la dernière orbite de Shoemaker-Levy 9 autour de Jupiter dont elle était le satellite depuis la fin des années 1920. La rupture eut lieu le 7 juillet 1992 à l’occasion du passage au périjove. Le passage des divers fragments à l’apojove eut lieu entre le 12 et 14 juillet, un an plus tard. Les impacts eurent lieu encore un an plus tard entre le 16 et le 22 juillet 1994. Ainsi, en deux ans seulement, une comète a évolué du corps unique en une pluie de fragments sur Jupiter. Un événement exceptionnel. (D’après P. Chodas et P. Doherty).

Figure 5-14. Traces d’impact de SL9 sur Jupiter

Sur ce remarquable cliché du télescope spatial Hubble, plusieurs traces d’impact sont nettement visibles, causées par les fragments E, G, H, N, Q1, Q2 et R. Certaines de ces cicatrices resteront nettement visibles plusieurs semaines, avant de s’effacer progressivement et inexorablement. Sur la Lune, de tels impacts seraient restés visibles plusieurs milliards d’années. (Document NASA).

Figure 5-15. La chaîne de craterlets Catena Davy sur la Lune

Ce document pris par les astronautes de la sonde Apollo 12, en novembre 1969, montre la fameuse chaîne de craterlets lunaires alignés sur une cinquantaine de kilomètres et appelée Catena Davy (position 11° S et 7° W). Elle a été formée dans le grand cirque usé Davy Y par l’impact successif d’une vingtaine de fragments d’un même objet brisé peu avant la collision. Le cirque à gauche est Davy et le cratère récent qui rompt son enceinte est Davy A. Le nord est en haut à droite. C’est un phénomène analogue à celui qui a concerné la comète SL9 en juillet 1994, mais avec une sérieuse différence en ce qui concerne la trace des impacts. Dans l’atmosphère de Jupiter, elles ont été observables quelques semaines, se déformant sans cesse avant de s’estomper et de disparaître, alors que les craterlets lunaires seront observables tant qu’ils ne seront pas détruits à leur tour par des impacts ultérieurs. (Document NASA).

Figure 5-16. Un impact de comète sur Jupiter en 1690 ?

Ce dessin, dont l’original existe encore dans les archives de l’Observatoire de Paris, est dû à Jean-Dominique Cassini et date de décembre 1690. Le 5 décembre, Cassini observa un gros point noir suspect au centre de Jupiter, point qu’il réobserva déformé les 14, 15, 16, 19 et 23 décembre, et dont il dessina l’aspect successif. On pense aujourd’hui, suite à l’impact de la comète Shoemaker-Levy 9 en juillet 1994 sur cette même planète, qu’il pourrait s’agir déjà de l’impact d’une comète. C’est l’astronome japonais Isshe Tabe qui, à l’occasion d’une étude sur les phénomènes atmosphériques de Jupiter, a exhumé ce remarquable dessin de Cassini. Cette observation ancienne semble prouver que l’impactisme planétaire est une constante qui se renouvelle au fil des siècles, au hasard des approches et des captures de comètes et d’astéroïdes, non seulement avec Jupiter, mais aussi avec toutes les autres planètes du Système solaire. (Document Sky and Telescope).

Figure 5-17. Volcanisme dans le Système solaire

Quand on parle de volcanisme dans le Système solaire, on pense évidemment à Io, le premier satellite galiléen de Jupiter (d = 3632 km) sur lequel la violence et le cataclysme sont permanents. Ces deux images obtenues par la sonde Galileo, la première en avril 1997 et la deuxième en septembre de la même année, montrent les transformations extraordinaires dues au volcan Pillan Patera. Durant cet intervalle de quelques mois, le volcan a créé une tâche de près de 400 km de diamètre avec les produits éjectés. La transformation de ce satellite est quasi journalière et Io est un excellent exemple de la permanence de la violence au niveau local, que l’on retrouve également sur la Terre mais avec une intensité moindre. (Document NASA).

Figure 6-1. Les trois types de NEA

Aten, Apollo et Amor sont les prototypes des trois grandes catégories de NEA, appelés aussi objets AAA, du nom de ces astéroïdes. Les objets des types Aten et Apollo croisent l’orbite terrestre (on les appelle aussi les géocroiseurs), ce qui n’est pas le cas des objets du type Amor.

Figure 6-2. Les sous-types de NEA de type Apollo

Les sous-types sont fonction de la valeur des demi-grands axes des types Apollo et Amor. Geographos est de sous-type 1 (puisqu’il circule en moyenne entre la Terre et Mars). Midas est de sous-type 2 (il circule en moyenne entre Mars et l’anneau principal des astéroïdes). Toutatis est de sous-type 3 (il fait partie de cet anneau principal). Ces trois objets sont de type Apollo puisqu’ils pénètrent à l’intérieur de l’orbite terrestre.

Figure 6-3. Comparaison entre les spectres des astéroïdes et des météorites

Depuis les années 1970, on sait que le spectre de certains astéroïdes est très proche des météorites terrestres et que l’origine est commune. Ainsi le spectre de Vesta et celui des eucrites est similaire, montrant que celles-ci sont des fragments de l’astéroïde parvenus jusqu’à nous. (Document The Spaceguard Survey/C. Chapman).

Figure 6-4. NEA, éclats d’un astéroïde

Golevka et 1996 JA1 sont des éclats de Vesta, l’astéroïde n° 4, générateur des eucrites de nos collections de météorites. Piégés dans la lacune 1/3, les deux NEA ont vu leur orbite devenir chaotique et leur excentricité augmenter dans des proportions telles que des fortes approches à la Terre deviennent possibles, puis réelles.

Figure 6-5. NEA, fragments d’un astéroïde brisé

Ganymed et Eros, les deux plus gros NEA connus, sont peut-être issus de la fragmentation du même astéroïde, le proto-MARIA, qui a également engendré une des familles d’astéroïdes, celle de Maria. Aujourd’hui, seules les propriétés physiques des uns et des autres permettent d’envisager une origine commune.

Figure 6-6. Astéroïde cométaire, membre d’une famille d’astéroïdes

Elst-Pizarro a eu un sursaut cométaire en 1996, suite à une collision dans l’espace, alors qu’en temps ordinaire, il s’agit d’un astéroïde de la famille Themis. Cet objet est la preuve que des astéroïdes cométaires peuvent rester en sommeil durant une longue période, mais que leurs éléments volatils ne sont pas totalement épuisés.

Figure 6-7. L’émiettement des astéroïdes cométaires

Adonis et 1995 CS sont deux astéroïdes jumeaux séparés l’un de l’autre depuis quelques milliers d’années seulement. Leurs éléments orbitaux sont quasiment identiques. On pense que 1995 CS qui a 30 mètres de diamètre pourrait être un fragment détaché d’Adonis, qui a 600 mètres de diamètre environ, à la suite d’une rupture due aux forces de marée subies à l’occasion d’une très forte approche à l’une des planètes intérieures, et non à la suite d’un choc dans l’espace. Tous les deux sont probablement des fragments d’un objet beaucoup plus gros, HEPHAISTOS, l’ancien centaure qui depuis sa fracture initiale s’émiette inexorablement au fil du temps.

Figure 6-8. Diamètres comparés de la Lune, Cérès et de NEA

Les NEA sont des objets minuscules. Les deux plus gros : Ganymed (40 km) et Eros (36 ´ 12 km) sont insignifiants par rapport aux gros astéroïdes, et bien sûr à la Lune. Un cratère comme Tycho est creusé par un NEA de 2 ou 3 km de diamètre, la mer des Crises par un NEA comme Eros. Comme le rappelle le texte de la figure, les NEA ordinaires de taille kilométrique sont invisibles à cette échelle. Même si l’énergie qu’ils dégagent paraît colossale à l’échelle humaine, elle est nulle à l’échelle galactique.

Figure 6-9. Les NEA : de la poussière cosmique à l’échelle astronomique

Tout est relatif en astronomie. La Lune qui prend la moitié de la figure précédente est réduite à un point dans celle-ci. Cela doit rappeler que tous les petits corps du Système solaire ne sont que de la poussière cosmique et que le Soleil est le seul objet d’envergure puisqu’il contient à lui seul 999/1000 de la masse totale. Soleil qui lui-même n’existe pratiquement plus à l’échelle de la Galaxie et n’existe plus du tout à l’échelle extragalactique.

Figure 6-10. L’approche de 1993 KA2 à la Terre le 20 mai 1993

La figure montre la trajectoire de 1993 KA2 du 20 mai 1993, 15 h, au 21 mai, 3 h, avec trois positions intermédiaires (tous les instants sont en Temps Universel). Il faut préciser que cette trajectoire est celle par rapport à la Terre, qui elle-même se meut autour du Soleil. Il ne faudrait pas croire que l’astéroïde s’éloigne presque radialement du Soleil ! La circonférence représente l’orbite de la Lune autour de la Terre. On voit ainsi que notre satellite a été frôlé (à 0,0013 UA, le 20,7 mai) avant la Terre (à 0,0010 UA, soit 150 000 km, le 20,9 mai). 1993 KA2 est une poussière cosmique (5 mètres de diamètre environ seulement).

Figure 6-11. L’approche de 1994 XM1 à la Terre le 9 décembre 1994

La figure montre la trajectoire de 1994 XM1 dans le système Terre-Lune le 9 décembre 1994. Elle donne trois positions pour 12 h, 18 h et 24 h en Temps Universel. La plus forte approche à la Terre a eu lieu à 19,00 h à 0,0007 UA (105 000 km). A l’instant du minimum de distance entre l’astéroïde et la Terre, sa vitesse était considérable : 1 degré toutes les 3 minutes. Comme 1993 KA2, 1994 XM1 est une poussière cosmique de l’ordre d’une dizaine de mètres de diamètre seulement. Pour la clarté du dessin, les diamètres de la Terre et de la Lune (qui était en Premier Quartier le 9 décembre 1993) ont été exagérés.

Figure 6-12. Les variations orbitales de Toutatis

Toutatis est un EGA d’un très grand intérêt qui a six approches serrées entre 1992 et 2012. La figure due à l’astronome belge Edwin Goffin montre les variations des divers éléments orbitaux, variations consécutives à de sévères perturbations, notamment celles de 2004. Toutatis est un astéroïde en libration dans la lacune 1/3 et son orbite est chaotique. On ne peut prévoir son mouvement futur qu’à court terme, c’est-à-dire quelques centaines d’années seulement. A moyen terme, il s’agit d’un objet extrêmement dangereux pour la Terre, et nos successeurs devront peut-être le détruire dans l’avenir pour éviter une collision qui serait cataclysmique. (Document E. Goffin).

Figure 6-13. Toutatis, un astéroïde binaire

Ce remarquable document reconstitue la rotation de Toutatis en 30 images radar, obtenues par Scott Hudson et Steven Ostro en décembre 1992 aux observatoires de Goldstone et Arecibo, à l’occasion de sa très forte approche à la Terre. Il apparaît que Toutatis est un objet binaire oblong de 4,60 ´ 2,40 ´ 1,92 km. Sa rotation s’effectue en 5,41 jours autour du grand axe avec une précession de cet axe de 7,35 jours. Chaque rangée de 8 images couvre 2 jours et la séquence totale 7,25 jours. La lettre R (R1, R2, R3) représente les bosses et la lettre C (C1, C2) les cratères d’impact. Le grand lobe a été désigné L1 et le petit L2. La petite barre en bas à droite vaut 1 km. (Document S.Ostro).

Figure 6-14. L’énergie comparée des impacts et des cataclysmes terrestres

Cette figure que nous avions déjà publiée dans La Terre bombardée (sous une forme un peu différente) montre l’énergie comparée des astéroïdes, des astroblèmes et de quelques cataclysmes terrestres et humains (explosions nucléaires). Pour approximatifs qu’ils soient, les chiffres sont clairs : les grands impacts n’ont pas d’équivalents terrestres. La frontière des cataclysmes terrestres se trouve à la magnitude mw = 9,5 et à l’énergie Ec = 1020 joules. Les références sont l’éruption du Tambora en 1815 et le séisme du Chili en 1960. En gros c’est l’équivalent d’un impact d’astéroïde de 600 mètres. On voit tout le mal que pourrait causer à notre planète et à l’humanité l’impact d’un objet de 2 km de diamètre.

Figure 6-15. Fréquence et énergie des grandes catastrophes naturelles

Cette figure montre d’une façon schématique et approximative la fréquence et l’énergie des grandes catastrophes qui peuvent affecter la surface terrestre. Il est clair que les impacts d’astéroïdes et surtout de comètes sont plus rares et plus énergétiques que les grands cataclysmes terrestres comme les éruptions volcaniques et les tremblements de terre. Pour ces deux grandes familles, la limite supérieure en énergie est de l’ordre de 1020 joules, encore qu’exceptionnellement certaines éruptions cataclysmiques (comme celle de Toba il il y 75 000 ans) peuvent dépasser largement cette limite. Certaines comètes non périodiques venues du nuage de Oort et du disque de Kuiper peuvent à l’échelle de 10 MA dépasser les 1023 joules, surtout si leur orbite est rétrograde et leur vitesse de l’ordre de 60 km/s.

Figure 7-1. Quatre modèles de structure de noyaux cométaires

On sait que les noyaux de comètes peuvent être de composition et de structure assez diverses. La figure montre quatre structures considérées comme possibles, mais il en est d’autres : A = le conglomérat de glace ; B = l’agrégat de flocons à structure fractale ; C = l’amoncellement de débris primitifs ; D = le modèle composite formé de blocs réfractaires collés dans une matrice de glace. (Document B. Donn).

Figure 7-2. L’évolution d’un noyau cométaire "tout en glace" et "à noyau solide"

Dans le modèle "tout en glace", la comète n’a pas de noyau solide et la sublimation est totale. La comète ne survit pas. Dans le modèle "à noyau solide", au contraire, le noyau interne survit à la sublimation des éléments volatils. Ce noyau devient un astéroïde cométaire. (D’après Z. Sekanina).

Figure 7-3. Première photographie du noyau d’une comète

Cette célèbre photographie est celle du noyau de la comète de Halley, prise en mars 1986 par la sonde européenne Giotto. En fait, il s’agit d’un cliché composite regroupant six images séparées prises par la Multicolor Camera à des distances comprises entre 2730 et 14 430 kilomètres. Ce tour de force technique a été réalisé par l’équipe du Max-Planck-Institut für Aeronomie de Lindau/Hartz en Allemagne. Le résultat est impressionnant. On voit que la partie active, qui ne dépassait pas 10 % de la surface totale du noyau, est celle chauffée par le Soleil. (Document H.U. Keller/ESA).

Figure 7-4. Le noyau de la comète P/Halley

L’examen attentif de la phographie précédente a permis aux spécialistes d’obtenir pour la première fois des renseignements très importants sur le noyau d’une comète. Celui de la comète P/Halley s’est avéré plus gros que prévu : 16 km sur 8 km, du fait d’un albédo très faible (0,04 seulement). La surface de ce noyau est très irrégulière et seules quelques petites zones éclairées étaient actives en mars 1986. Mais il est sûr que cette activité durera encore (sauf désintégration toujours possible) pendant plusieurs dizaines de milliers d’années. (D’après un document de l’ESA).

Figure 7-5. Les orbites de P/Halley et de P/Tempel-Tuttle

Ces deux comètes ont eu de fortes approches à la Terre : Halley en 374, 607 et 837 et Tempel-Tuttle en 1366 et 1699. Elles ont la particularité de se mouvoir dans le sens rétrograde. Les parties des orbites situées au sud du plan de l’écliptique sont dessinées en tirets. Les lignes des nœuds des deux orbites coïncident presque, mais les nœuds ascendants diffèrent de presque 180 degrés. A est le nœud ascendant de la comète Halley qui est passée au périhélie en février 1986. D, le nœud descendant de la comète Tempel-Tuttle, qui est passée au périhélie en février 1998 et qui est la comète mère des Léonides, se trouve au voisinage immédiat de l’orbite terrestre.

Figure 7-6. L’orbite de la comète D/Lexell entre 1760 et 1780

D/Lexell est une comète exceptionnelle et qui a joué un rôle important dans la montée des idées catastrophistes de l’époque, quand on apprit qu’elle avait frôlé la Terre le 1er juillet 1770. La figure raconte son histoire mouvementée.

Cette comète a changé trois fois d’orbite en moins de 20 ans. Avant 1767 (Lexell 1), elle suivait l’orbite (a). Sa période de révolution était de 9,23 ans, et sa distance périhélique relativement grande (2,90 UA) l’empêchait d’être aisément visible depuis la Terre. Le dernier passage sur cette orbite eut lieu le 18 mars 1764 (position marquée 1764).

Le 27 mars 1767, la comète passa à 0,020 UA de Jupiter et son orbite fut profondément modifiée (Lexell 2). La nouvelle orbite (b), beaucoup plus excentrique, amena le périhélie à l’intérieur de l’orbite de Vénus. Le 1er juillet 1770, la comète fit sa fameuse approche record à 0,015 UA seulement de la Terre (au point marqué X). Le passage au périhélie eut lieu le 14 août 1770. Sur cette nouvelle orbite, la période de révolution était de 5,60 ans. Il faut noter que l’approche record eut lieu lors du premier passage sur la nouvelle orbite. Lors du retour suivant (périhélie le 22 mars 1776), la comète ne fut pas observée parce que la Terre était mal placée.

Le 2 juillet 1779, la comète repassa près de Jupiter, et cette fois à 0,002 UA seulement (300 000 km). Son orbite fut donc une nouvelle fois profondément modifiée (Lexell 3). Le périhélie de la nouvelle orbite (c) prit la place de l’aphélie de l’ancienne, près de l’orbite de Jupiter, avec une distance aphélique de l’ordre de 80 UA. D/Lexell n’a jamais été réobservée, mais le sera peut-être dans le futur.

Figure 7-7. Les orbites de D/Biela et P/Pons-Winnecke

Ces deux comètes à courte période ont eu également de fortes approches à la Terre : Biela en 1805 et Pons-Winnecke en 1927. Les droites passant par le Soleil (l’étoile centrale) sont les lignes des nœuds. Pour la comète Biela, la figure montre l’orbite de 1852, celle de la dernière apparition observée : à ce moment, la comète était déjà scindée en deux morceaux. Pour la comète Pons-Wnnecke, la figure montre les orbites de 1858 et de 1996. En 1858, le périhélie se trouvait à proximité de l’orbite de Vénus (q = 0,77 UA). Depuis, en raison des perturbations très sévères subies par cette comète lacunaire, la distance périhélique a très fortement augmenté (de près de 0,50 UA).

Figure 7-8. Variations orbitales pour quatre comètes périodiques

Pour quatre comètes périodiques : 3D/Biela, 7P/Pons-Winnecke, 26P/Grigg-Skjellerup et 43P/Wolf-Harrington, on voit les très fortes variations orbitales subies à l’occasion d’approches aux planètes, de perturbations gravitationnelles et/ou non gravitationnelles. A noter surtout, en moins de 200 ans, les extraordinaires perturbations subies par P/Pons-Winnecke dont le mouvement est en résonance (1/2) avec celui de Jupiter. (D’après B. Marsden et G.V. Williams).

Figure 7-9. Le disque de Kuipe



17/04/2008
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