Météore, météorite, cratère météorique

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Définitions

Lorsqu'une particule mesurant environ un cm ou plus de largeur entre dans l'atmosphère terrestre, elle génère un éclat lumineux appelé météore. Cet éclat lumineux dure habituellement moins d'une seconde et se produit à des altitudes proches de 90 km. Les corps plus volumineux, appelés météoroïdes, engendrent des météores spectaculaires (boules de feu). En de rares occasions, une partie de l'objet atteint la surface de la Terre sans être détruite; on l'appelle alors météorite. Le météorite le plus gros jamais découvert se trouve sur la ferme Hoba en Namibie, dans le Sud-Ouest de l'Afrique. Composé de nickel et de fer, il est encore intact et pèse environ 60 t.

Cratère météorique

L'atmosphère terrestre ralentit très peu les objets très volumineux. Tout au long des 4,6 milliards d'années d'existence de la Terre, ces objets sont entrés violemment en collision avec elle et ont creusé, au point d'impact, des cratères météoriques. Comme les météorites ont été totalement volatilisés, seules les cicatrices du cratère, formées par les ondes de choc, peuvent témoigner de l'événement. Sur la Terre, ces cicatrices ne sont pas aussi visibles que sur d'autres planètes et lunes où il n'y a pas d'atmosphère, d'hydrosphère ou d'activité géologique susceptibles de détruire et de recouvrir les cratères. Au Canada, les plus gros cratères se trouvent à Sudbury (140 km de diamètre) et à Manicouagan (100 km de diamètre). Il est de plus en plus évident que nombre de gros objets ont percuté la Terre par le passé et ont eu des effets notables sur le climat et sur les processus biologiques. Il est possible aussi que notre eau et notre air proviennent de la glace et d'autres composantes des COMÈTES entrées en collision avec la Terre au début de son existence.

En juillet 1994, l'impact de la comète périodique Shoemaker-Levy 9 sur Jupiter est observé attentivement à partir de la Terre et du télescope spatial Hubble. Plus de 20 fragments de comète, mesurant jusqu'à 3 ou 4 km de largeur, ont pénétré dans l'atmosphère de Jupiter à 60 km/s, produisant de violentes explosions et laissant derrière eux des trous faciles à observer, certains étant plus grands que le diamètre de la Terre.

Pluie de météores

La plupart des météores sont des fragments de comètes. L'orbite des comètes autour du Soleil a une forme elliptique allongée qui s'étend jusqu'à la frontière de notre système solaire. Les régions sources couvrent jusqu'à 100 000 fois la distance de la Terre au Soleil et peuvent renfermer des billions de comètes. La masse de la comète est composée de différentes sortes de glaces et de roches. Au moment de son passage près du Soleil, cette masse se réchauffe et des fragments se séparent du noyau, mais leur matière rocheuse résiste aux effets de la chaleur solaire et ils continuent sur leur propre orbite qui ressemble à celle de la comète. Sur une période d'un millier d'années, les particules se dispersent pour occuper une largeur considérable autour de l'orbite entière et former une « ceinture ».

Lorsque la Terre traverse une telle « ceinture », il se produit une véritable pluie de météores. En une heure, un observateur peut apercevoir entre 5 et 50 météores provenant de la même direction et pénétrant l'atmosphère à la même vitesse. On les appelle « pluies » car elles émanent du même point (point radiant) de l'espace occupé par les constellations. Une « pluie » peut durer quelques heures ou plusieurs jours, et se produit généralement tous les ans. Avec le temps, les « ceintures » se dispersent et leurs météores se mêlent aux météores sporadiques circulant dans l'Univers. La vitesse à laquelle elles entrent dans l'atmosphère varie entre 11 et 72 km/s.

Composition

À l'exception des échantillons lunaires, les météorites représentent notre seule chance d'étudier en laboratoire la matière provenant de l'espace. La plupart des météorites sont des « pierres » recouvertes d'une mince croûte noire résultant de la fusion; elles sont composées de silicates et d'une petite quantité de métal. Environ 5 p. 100 sont des « fers », formés d'un alliage de fer et de nickel, alors qu'un plus petit nombre sont de nature « ferropierreuse ». L'analyse des météorites fournit des indices cruciaux pour mieux comprendre le système solaire. En effet, certains météorites ont eu une évolution chimique et thermique relativement simple et sont encore dans l'état où ils se sont formés dans la nébuleuse solaire primitive. On ne sait pas encore avec certitude si les gros fragments cométaires sont suffisamment résistants pour supporter l'impact avec l'atmosphère terrestre, mais on pense que certains météorites chimiquement primitifs proviendraient des comètes.

Sources

Il semble que, sous l'effet de collisions réciproques, la plupart des météorites proviennent d'astéroïdes et de l'anneau d'astéroïdes situé entre Mars et Jupiter. Au fil de dizaines de millions d'années, leurs orbites ont probablement été modifiées par le champ gravitationnel de Jupiter jusqu'à entraîner leur collision avec la Terre. Un petit nombre (comparativement aux échantillons lunaires) sont identifiés comme des fragments provenant de la surface de la Lune et qui auraient été éjectés par suite d'un impact avec un météorite. On soupçonne que quelques autres de ces fragments ont été expulsés de Mars de façon similaire.

Météorites
Plusieurs milliers de météorites différents sont connus, dont près de 50 ont été découverts au Canada, surtout dans la glace de l'Antarctique où le mouvement des glaces et l'ablation causée par le vent les ont concentrés en un même endroit. On espère trouver des dépôts semblables dans l'Arctique. Dans l'Ouest canadien, des observations à partir de réseaux de caméras indiquent qu'un météorite pesant au moins 100 g tombe quelque part au Canada chaque jour. Cependant, on en retrouve très peu. Une pluie spectaculaire de météorites rocheux accompagnée d'un bang supersonique a eu lieu à Saint-Robert-de-Sorel, au Québec, le 14 juin 1994. Environ 25 kg de pierres ont été retrouvés.

La recherche au Canada

Les cratères météoriques restent très longtemps visibles sur la LUNE et sur plusieurs planètes. Par contre, sur la Terre, l'ÉROSION efface habituellement leur empreinte en quelques millions d'années. Toutefois, la roche située sous la croûte terrestre est endommagée de façon permanente par l'onde de choc et permet donc l'identification de très anciens cratères. Un programme de recherche important s'est intéressé aux cratères météoriques au cours des années 50 à l'initiative d'un astronome du gouvernement fédéral, C.S. BEALS. Ces études, les premières du genre, ont permis d'identifier 24 cratères météoriques dont les diamètres varient entre 3 et 95 km, le plus récent étant le cratère du Nouveau-Québec (aujourd'hui Nunavik) qui date de quelques millions d'années.

L'observation de météores par RADAR et spectroscopie est l'une des spécialités de la recherche canadienne. Un faisceau radar est réfléchi par la colonne de gaz électrifié que produit le passage d'un météore. Cette méthode reste efficace même pour les très petits objets. Il est possible d'obtenir le spectre d'un météore par la photographie ou par l'utilisation de techniques télévisuelles. L'analyse spectrale (SPECTROSCOPIE) révèle quels sont les atomes prédominants dans la particule et, indirectement, nous renseigne sur la composition chimique des comètes.