Samedi 18 juin 2011....Conférence à Flammarion..

LES COMETES ET LES ETOILES FILANTES...

Hier soir à Camille Flammarion, Jacques Barbot nous a parlé de ces objets étranges qui ont été pendant longtemps source d'inquiétude et de superstition.

Y-a-t-il un lien entre les comètes et les étoiles filantes ?

    Comètes et étoiles filantes sont des objets très différents, mais souvent confondus. Il est néanmoins vrai qu'une grosse partie des étoiles filantes a pour origine les comètes.

QU'EST-CE QU'UNE COMÈTE?

 C'est comme une grosse balle de neige sale, pouvant avoir un diamètre d'une dizaine de kilomètres, composée de gaz gelés mélangés avec des millions de particules de poussière. En approchant du soleil, les comètes glacées commencent à fondre. Les glaces passent directement de l'état solide à l'état gazeux (elles se subliment) et une longue queue de gaz et de poussières - traînée - se déployant sur plusieurs millions de km est libérée. C'est à ce moment que les comètes prennent leur apparence familière et que l'on peut commencer à les observer.

 La queue de la comète, ne la suit pas toujours; en fait, elle est toujours opposée au soleil. Elle suit la comète à l'approche du soleil et la précède lorsqu'elle s'en éloigne. Les particules laissées à l'arrière par la comète deviennent alors un "fleuve" de poussières dans l'espace, s'étirant le long de la trajectoire (orbite) de la comète autour du soleil. Une comète a une orbite chaotique, épisodiquement perturbée par le mouvement des planètes du système solaire.

    Visuellement les comètes ressemblent à de longues tâches blanches et cotonneuses dans le ciel. Elles deviennent spectaculaires en quelques jours et leur déplacement sur le fond du ciel est bien discernable du jour au lendemain. Longtemps elles firent peur aux naïfs en qui ils voyaient souvent de terribles présages, soigneusement entretenus par les légendes.

    De nos jours, on les connaît bien mieux, elles sont souvent décrites comme des blocs de glace sale, voyageant dans le système solaire le long de trajectoires souvent très allongées. Hyakutake en 1996 par exemple a pénétré à l'intérieur de l'orbite de Mercure, alors qu'elle venait de beaucoup plus loin que Pluton.

    Lorsqu'un tel bloc de glace est loin du Soleil, il est inerte, congelé. Mais au fur et à mesure qu'il s'en approche, la glace se sublime (passage direct à l'état gazeux) et libère les poussières prisonnières. Voici comment cela se passe:

  Bloc glacé loin du Soleil   

Début de la sublimation de la glace   

La lumière solaire commence à agir sur les grains de poussière   

La queue se développe   

    Et oui, la lumière est bien capable de pousser des objets, s'ils sont très légers, et s'il n'y a aucun frottement, comme dans le vide de l'espace. On appelle cette poussée la pression de radiation. Conséquence évidente, la queue des comètes est toujours dirigée à l'opposé du Soleil, elle peut donc parfois précéder le noyau dans son mouvement.

Sur certaines photos, comme celle-ci (Hale-Bopp en 97) on peut voir deux queues bien distinctes.

    Celle qui est courbe, très étalée et jaune est constituée des poussières dont on vient de parler. Sa courbure s'explique par le retard que prennent les grains par rapport à la comète, ils s'éloignent du Soleil et ont donc des orbites plus lentes. Chaque grain réfléchit la lumière solaire, de là vient sa couleur.

    Celle qui est bien rectiligne, étroite et bleue est constituée de particules chargées (des ions) éjectés par le noyau. C'est le vent solaire, constitué lui aussi de particules chargées, qui entraîne cette queue ionisée, à très grande vitesse, d'où son aspect linéaire. Le bleu est dû à la diffusion de la lumière bleue du soleil sur de très petites particules (le rouge est moins diffusé par d'aussi petits grains). Le bleu du ciel a la même origine.

QUE SONT LES ÉTOILES FILANTES?
 Ce ne sont pas des étoiles et elles ne filent pas!

 Ce sont de minuscules poussières extraterrestres, qui pénètrent dans notre atmosphère. Là, elles s'échauffent et se consument en une fraction de seconde en dessinant des stries lumineuses dans le ciel.

 Des météoroïdes sont des agrégats de matière rocheuse ou métallique, provenant d'une comète ou d'un astéroïde, qui tournent autour du soleil et croisent l'orbite de notre planète. (Ils sont aussi appelés géocroiseurs). Lorsque ce dernier pénètre dans les couches supérieures de l'atmosphère de la terre (entre 60 et 110 km d'altitude), à une vitesse pouvant atteindre plusieurs dizaines de km/s, il est porté à très haute température par la friction des molécules d'air. Les couches extérieures du météoroïde fondent alors. Les températures élevées des atomes qui se détachent de la surface ionisent les molécules et les atomes de l'air environnant en les énergisant brièvement. Au moment où ils perdent leur énergie, les atomes et les molécules produisent un phénomène lumineux que nous observons comme une brève traînée la nuit dans le ciel: c'est une étoile filante (aussi appelé météore).

 Les poussières les plus fines (micrométéorites: dimension de l'ordre de 0.001 mm) sont freinées en quelques fractions de seconde et flottent ensuite doucement jusqu'au sol. Les cailloux un peu plus gros subissent un échauffement plus important et peuvent être totalement vaporisés: il n'en restera aucune trace. Les plus gros météorites ont en moyenne la taille d'un pois. Les rares météores de taille vraiment plus imposante (> 1 kg) peuvent perdre une bonne partie de leur masse lors de leur entrée dans l'atmosphère sans être complètement vaporisées. Dans ce cas, le météore est très brillant, laissant parfois une trace persistant plusieurs secondes dans le ciel: c'est un bolide. Les fragments qui parviennent au sol sont des météorites et font habituellement entendre des détonations si on se trouve suffisamment près de leur point de chute. (Le réservoir Manicouagan, d'un diamètre de 100 km, est un cratère d'impact formé il y a environ 210 millions d'années par la chute de météorites).

 Les étoiles filantes ne constituent donc pas un phénomène rare. En fait, la terre est continuellement bombardée par des débris cosmiques. Chaque année, elle est alourdie par la chute de 100 000 tonnes de matériel météoritique. On estime que plusieurs centaines d'étoiles filantes plus ou moins brillantes s'allument dans l'atmosphère terrestre à chaque heure du jour ou de la nuit! Par une nuit claire, sans lune, loin de toute source de lumière gênante, il est possible d'observer en moyenne 7 météores/heure, à tout moment de l'année. Ces étoiles filantes sont qualifiées de sporadiques.

Une étoile filante est principalement un morceau de comète dont la Terre coupe la trajectoire.
Un météore qui atteint le sol s'appelle une météorite et plus généralement, les corps pouvant créer de tels phénomènes sont appelés météoroïdes.

QUE SONT LES ASTÉROÏDES?

Leur origine est mystérieuse. On croit que ce sont des planètes qui ne se seraient jamais formées à cause de l'intense champ gravitationnel de Jupiter qui aurait empêcher les fragments de se souder les uns aux autres ou une planète qui fut détruite dans une collision massive il y a extrêmement longtemps. On les considère comme des planètes "mineures".

Ce sont des morceaux de roches et de métal de toutes formes et tailles (d'un grain de sable à environ 1000 km de diamètre comme Céres). Au total, en regroupant tous les astéroïdes en un seul objet, celui-ci aurait moins de 1500 km de grandeur.

La plupart des astéroïdes (plusieurs millions) sont regroupés dans la ceinture d'astéroïdes, mais on peut en trouver à l'intérieur de l'orbite terrestre jusqu'au-delà de l'orbite de Saturne.  Contrairement à ce qu'on croyait, la distance entre les astéroïdes est très grande; en fait, la ceinture est relativement "vide". On en connaît actuellement seulement environ 6000 dont 16 ont un diamètre de 240 km ou plus.  Les calculs des trajectoires montrent qu'aucun des astéroïdes connus ne croisera l'orbite terrestre au cours des prochains siècles.  Il y en a 10 fois plus qui ne sont pas encore identifiés pour le moment...
On a répertorié 150 astéroïdes (dont le diamètre est de quelques mètres à 8 km) qui viennent plus près du Soleil que le point le plus éloigné de l'orbite terrestre. 2100 sont plus grands qu'un km de diamètre et 320000 plus grands que 100 m.

Pluie de météores.
Chaque année à la même période, l'orbite de la Terre croise des nuages de poussières laissés par des comètes : les essaims météoritiques. Cela provoque des pluies de météores, ou pluies d'étoiles filantes. Il est à noter que le terme d'essaim d'étoiles filantes est souvent employé pour désigner aussi bien la pluie de météores que le nuage de poussières cométaires.
Par un effet de perspective, les étoiles filantes semblent toutes provenir du même point du ciel. On appelle ce point imaginaire le radiant. Certaines étoiles filantes ne semblent pas venir du radiant, ce sont des grains de poussière n'appartenant pas au nuage traversé, on les appelle des sporadiques.
Ces pluies périodiques d'étoiles filantes portent un nom dérivé de la constellation où se trouve leur radiant. Ainsi, les Perséides (visibles en août) ont leur radiant dans la constellation de Persée. L'essaim des Léonides peut donner lieu à des pluies de météores très intenses.
L'observation judicieuse des essaims se fait en regardant à 45° du radiant (compromis entre la durée du phénomène et la longueur des traînées)1.

ESSAIMS

Nom                              Dates                                                         Intensité

 
Quadrantides                1er jan-5 jan                                                             Intense
Gamma vélides             1er jan-15 jan                                                 Faible
Alpha crucides              6 jan-28 jan                                                    Faible
Delta cancrides             1er jan-31 jan                                            Moyenne
Alpha hydrides              5 jan-14 fév                                                    Faible
Alpha carinides              24 jan-9 fév                                                   Faible
Delta vélides                 22 jan-21 fév                                                  Faible
Alpha centaurides          28 jan-21 fév                                              Moyenne
Omicron centaurides      31 jan-19 fév                                                 Faible
Theta centaurides          23 jan-12 mar                                                Faible
Léonides de février        1er fév-28 fév                                             Moyenne
Delta léonides               15 fév-10 mar                                             Moyenne
Gamma normides          25 fév-22 mar                                             Moyenne
Virginides                     1er mar-15 avr                                            Moyenne
Delta pavonides            11 mar-16 avr                                                Faible
Librides                        15 avr-30 avr                                               Moyenne
Lyrides                         15 avr-28 avr                                                             Intense
Pi puppides                  15 avr-28 avr                                                    Irrégulière
Alpha bootides             14 avr-12 mai                                                  Faible
Mu virginides               1er avr-12 mai                                                 Faible
Omega capricornides    19 avr-15 mai                                                                 Intense
Alpha scorpiides           1er mai-31 mai                                              Moyenne
Beta Corona austrinides   23 avr-30 mai                                                Faible
Omega Scorpiides           23 mai-15 jun                                                 Faible
Ariétides                        22 mai-2 jul                                                    Faible
Sagittarides                   1er jun-15 jul                                              Moyenne
Tau cétides                    18 jun-4 jul                                                   Faible
Bootides de juin             28 jun-28 jun                                                     Irrégulière
Tau aquarides                19 jun-5 jul                                                     Faible
Theta ophiuchides           4 jun-15 jul                                                    Faible
Pégasides de juillet          7 jul-13 jul                                                Moyenne
Phoenicides de juillet      10 jul-16 jul                                                      Irrégulière
Alpha cygnides               11 jul-30 jul                                                   Faible
Sigma capricornides       15 jul-11 aoû                                                  Faible
Pisces austrinides           15 jul-10 aoû                                             Moyenne
Delta aquarides du Sud   12 jul-19 aoû                                                            Intense
Alpha capricornides          3 jul-15 avr                                              Moyenne
Iota aquarides du Sud     25 jul-15 aoû                                             Moyenne
Delta aquarides du Nord   15 jul-25 aoû                                            Moyenne
Perséides                        17 jul-24 aoû                                                            Intense
Kappa cygnides                3 aoû-25 aoû                                           Moyenne
Iota aquarides du Nord    11 aoû-31 aoû                                          Moyenne
Pi éridanides                   20 aoû-5 sep                                                 Faible
Gamma doradides           19 aoû-6 sep                                                 Faible
Alpha aurigides               25 aoû-5 sep                                             Moyenne
Perséides de septembre    5 sep-10 oct                                             Moyenne
Ariès-triangulides             9 sep-16 sep                                                Faible
Piscides                           1er sep-30 sep                                          Moyenne
Kappa aquarides              8 sep-30 sep                                                Faible
Arietides d'octobre           1er oct-31 oct                                          Moyenne
Giacobinides                   6 oct-10 oct    8 oct                                           Irrégulière
Delta aurigides              22 sep-23 oct                                             Moyenne
Epsilon géminides          14 oct-27 oct                                              Moyenne
Orionides                        2 oct-7 nov                                                                   Intense
Leo minorides                21 oct-23 oct                                                  Faible
Taurides du Sud              1er nov-25 nov                                         Moyenne
Delta éridanides              6 nov-29 nov                                              Faible
Taurides du Nord            1er nov-25 nov                                         Moyenne
Zeta puppides                2 nov-20 déc                                                  Faible
Léonides                      14 nov-21 nov                                                       Irrégulière
Alpha monocérotides    15 nov-25 nov                                                       irrégulière
Phoenicides                  28 nov-9 déc                                                         Irrégulière
Monocérotides              27 nov-17 déc                                             Moyenne
Sigma hydrides              3 déc-15 déc                                              Moyenne
Puppides-vélides            2 déc-16 déc                                              Moyenne
Géminides                     7 déc-17 déc                                                         Intense
Coma bérénicides         12 déc-23 jan                                            Moyenne
Ursides                        17 déc-26 déc                                                          Intense

Une instructive soirée, avec beaucoup d'échanges entre le conférencier pendant et après la présentation. Grande satisfaction pour tous. Merci donc à Jacques.

  Bonne lecture et à bientôt.