Tpe les météorites

...

deux notions : le cratère transitoire et le cratère final. Le cratère transitoire est le cratère formé par l’impact quand le trou a une dimension maximale, il y ensuite un phénomène de rebond et le sol reprend un peu sa place : c’est alors le cratère final.

On peut estimer leurs diamètres avec les formules suivantes :

Pour le diamètre du cratère transitoire :

Avec les variables suivantes :

 : masse volumique de l’astéroïde, en kg.m-3)

 : masse volumique de la cible, en kg.m-3

 : diamètre de la météorite, en m

 : vitesse de la météorite à l’impact, en m.s-1

 : accélération de la pesanteur de la cible (égal à 9,81 m.s-2 sur Terre)

 : angle de l’impact, par rapport à l’horizontale.

Pour la profondeur du cratère transitoire :

Pour estimer le diamètre du cratère final, on utilise la relation suivante :

si le cratère est simple (d’après Marcus, Melosh et Collins (2004))

si le cratère est complexe (d’après McKinnon et Schenk (1985))

Avec :  : diamètre de transition simple-complexe, sur Terre égal à :

3 200 m lorsqu’on ne connaît pas la nature du terrain cible ;

2 250 m dans un terrain sédimentaire ;

4 750 m dans un terrain cristallin ;

Un cratère complexe possède un pic central en son centre alors qu’un cratère simple n’en possède pas. En général, sur Terre, les cratères qui font moins de 3,2 km sont des cratères simples, les autres sont complexes.

On peut également calculer l’épaisseur des brèches d’impact :

Pour un cratère simple :

Pour un cratère complexe:

, avec

, le volume des brèches (en m3),

, l’énergie de l’impact (en J) OU (d’après Baldwin, 1963).

On appelle astroblèmes les cratères anciens et érodés et on dénombre sur Terre plus de 110 cratères d’impact de taille comprise entre 100 m et 200 km.

Lorsque les bolides n’atteignent pas la surface terrestre et explosent dans l’atmosphère, ils peuvent faire quand même d’énormes dégâts comme le célèbre événement de Tungunska : les arbres ont été grillés dans un rayon de 20 km et couchés dans un rayon de 40 km. Cela a créé un séisme enregistré jusqu’à la station de Iéna en Allemagne. C’est impressionnant quand on pense que l’on estime que ce bolide aurait explosé à 10 km d’altitude dans l’atmosphère.

On voit donc qu’une météorite peut faire énormément de dégâts si elle s’écrase sur Terre (formation d’un cratère) mais aussi si elle explose dans l’atmosphère.

II. Penser le présent

A] Calcul de la probabilité d’une chute

Probabilité qu’une météorite touche une cible définie

Tout d’abord, la formule suivante permet d’estimer le nombre de chutes par an sur une cible que l’on définit :

Avec :

N, le nombre de chutes en moyenne par an sur l’ensemble de la Terre pour un profil de météorite donné

s, la surface de la cible

S, la surface totale de la Terre.

Une fois ce nombre calculé, il faut déterminer la probabilité.

Si le nombre de chutes par an est supérieur à 1, cela veut dire que la probabilité qu’une météorite touche cette cible est de 1.

En revanche, si le nombre de chute est inférieur à 1, alors la probabilité que la météorite touche cette cible sur un an est égal au nombre n.

Exemple 1 : En France (pour des chutes de météorites de 100g)

Cela veut dire qu’en moyenne environ 108 météorites de 100 g tombent en France par an. La probabilité qu’une météorite de 100 g tombe en France sur un an est donc de 1.

Exemple 2 : un Homme (pour des chutes de météorites de 100g)

Avec :

- s (homme) est la surface d’un homme vu de dessus

- p (totale) est la population mondiale (6 milliards environ)

Cela veut dire que la probabilité qu’une météorite de 100 g touche un homme sur une année est de 0,23 soit une météorite tous les 4 ans environ. Bien évidemment, ce chiffre est inexact car les hommes vivent en communauté et sont concentrés dans des villes, villages... Il n’y a pour l’instant aucun cas de météorite ayant touché un homme. En revanche, il y en a pour les animaux, des toits, des voitures...)

Exemple 3 : la ville de Paris (pour des chutes de météorites de 100g)

Cela signifie que la probabilité sur un an qu’une météorite de 100 g tombe sur Paris est de 0,02 soit une météorite tous les 50 ans environ.

B) Moyens d’éviter une chute

C) Envisager le pire

Envisager le pire

Théoriquement, il est possible qu’un corps plus massif que la Terre puisse la détruire.

Seulement, dans la réalité, il n’existe pas d’astéroïde connu qui soit plus massif que la Terre. Le plus gros est Cérès et a été découvert en 1801 : il fait 1200 km de diamètre. Deux autres astéroïdes faisant plus de 500 km de diamètre ont été découverts à ce jour : Pallas (600 km) et Vesta (500km). Cela est déjà imposant face au diamètre de la Terre qui ne fait que 12 756,2 km et pourrait faire des dommages effroyables notamment si leur vitesse cosmique est élevée.

Du côté des comètes,