Astéroïdes

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Type C (carbonés : riches en carbone et éléments volatilles =>hydrogène, halogène, oxygène, soufre) : Ce groupe comprend 75 % des astéroïdes connus associé à la classe des météorites carbonées, ces astéroïdes sont de couleur très foncé,, dû à une grande teneur en hydrocarbures.

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Type S (silicatés) : 17 % des astéroïdes appartiennent à cette classe. Ils absorbent fortement la lumière bleue ainsi que les ultraviolets. Ils sont composés essentiellement de silicates de fer et de magnésium.

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Type M (métalliques : riches en fer et nickel) : Ces astéroïdes sont très rares. Ils réfléchissent très bien la lumière et correspondraient aux météorites métalliques. Ils sont constitués essentiellement de fer et de nickel.

On pourrait penser qu’il est rare qu’un astéroïde entre en contact avec la Terre mais c’est faux. En effet, on sait depuis longtemps que chaque année plusieurs centaines d’astéroïdes croisent l’orbite de la Terre et viennent finir leur vie sur cette dernière. La plupart d’entre eux font moins de 10 mètres et se désintègrent dans l’atmosphère, et quand bien même ils parviennent à le traverser ils ne causent que des petits dégâts matériels. Ensuite plus la taille de l’astéroïde augmente, moins la fréquence est élevée mais évidemment les conséquences négatives et les dégâts sont plus importants, allant d’une destruction sur plusieurs centaines de mètres à une extinction de masses.

En 1999 l’Union Astronomique se réunie à Turin pour traiter de la question des risques des astéroïdes. Durant cette réunion, elle décide d’adopter l’échelle de Turin qui quantifie les chances d’impact et les risques sur une échelle de 1 à 10. Elle tient compte de la taille et de la vitesse de l’objet ainsi que de sa trajectoire. Cette échelle est révélatrice du très faible risque d’impact d’un astéroïde qui causerait des dégâts conséquents, en effet, en 2011 seul deux astéroïdes dépassaient le niveau 1 de l’échelle et ils ont été écartés depuis.

En plus des faibles risques de collision, les astéroïdes entre 50m et 100m qui causent des dégâts matériels sur plusieurs kilomètres ont une très faible chance de se « cracher » dans une zone habitée ou sur une ville. En effet l’humanité n’est que très peu étalée sur la Terre, on estime seulement à 10% la surface de la terre habitée et à plus de 70% la surface de la Terre où s’étendent de vastes océans ou déserts.

• Les imposteurs de 50 m, capables de provoquer des événements du type Tunguska, Groenland ou Meteor Crater, surviennent avec une fréquence moyenne d'un ou deux par siècle. Les pertes humaines et les destructions matérielles seraient comparables à celle d'un tremblement de terre ou d’une inondation. L'évènement serait classé 8 sur l'échelle de Turin.

• Tous les 1.000 ans en moyenne, un astéroïde de 100 m frappe la Terre en libérant une énergie équivalente à 100 mégatonnes. Un astéroïde de cette taille pourrait détruire une ville ou soulever un tsunami de 35m de haut.

• Tous les 300.000 ans environ, la Terre subit une collision avec un astéroïde de taille kilométrique. À une vitesse typique de 25 km/s, l'énergie dégagée équivaut à celle d'une bombe de 100.000 mégatonnes (supérieure à la totalité de l'arsenal nucléaire mondial), et le cratère créé peut atteindre 20 km de diamètre. Un astéroïde d'un kilomètre détruirait un état de taille moyenne ou provoquerait un tsunami géant, les pertes seraient de plus de 100 millions de morts. Cet astéroïde serait classé 9 sur l'échelle de Turin.

• La fréquence moyenne d'impact avec un astéroïde ou une comète de 10 km est de l'ordre de 1 tous les 100 millions d'années. Un astéroïde de cette taille causerait un cataclysme planétaire, l'impact seul détruirait une partie du continent, et les conséquences de ces collisions seraient planétaires, comme les changements environnementaux majeurs et même une extinction de masse. Un tel impact est semblable à celui du cratère de Chicxulub, lieu d'impact de l'astéroïde qui a provoqué l'extinction des dinosaures. Cet astéroïde serait classé 10 sur l'échelle de Turin.

Après avoir vue que les astéroïdes pouvaient avoir des conséquences différentes en fonction de leur taille nous nous sommes demandés...

Dans un premier temps, nous avons questionné l’équipe de la revue « sciences » pour leur demander selon eux, quels paramètres font qu’un astéroïde est plus ou moins destructeur : nous avons pu noter que la taille, la masse et la vitesse revenaient le plus souvent, alors nous avons décidé de modéliser à échelle réduite une collision entre un objet et la Terre en modifiant la taille, la masse et la vitesse de ce dernier pour vérifier ces hypothèses.

Pour faire varier la vitesse nous avons d’abord tenté de trouver un moyen de projeter les objets à une même vitesse mais très vite cette idée s’est montrée irréalisable. Nous avons alors pensé à la loi de pesanteur qui nous dit qu’à la surface de la Terre tout objet en chute libre subit l’accélération de pesanteur constante de g = 9,81m.s-2. Après quelques recherches on sait que cette loi est directement liée à une autre qui nous permet de calculer la vitesse d’un corps en chute libre en fonction de la hauteur à laquelle il commence sa chute :

V= √ [2×g×h] en m/s

Nous avons choisi trois billes de taille et de masse différentes :

A = 23 mm= 20g

B = 40 mm= 50g

C = 1200 mm= 500g

Nous avons donc choisi de lâcher les objets de quatre hauteurs différentes pour qu’ils percutent le sol à quatre vitesses différentes :

0,5 m soit = 3,13 ms-1

1 m soit = 4,43 ms-1

1,5 m soit = 5,42 ms-1

2 m soit = 6,26 ms-1

Enfin, quand il a fallu choisir dans quels matériaux les billes seraient lâchées nous avons opté pour du sable car il est facilement déformable et nous permet de faire des mesures significatives. Nous sommes passés ensuite à l’expérience