météorites, pluie de - astronomie.

météorites, pluie de - astronomie. 1 PRÉSENTATION météorites, pluie de, ensemble de météorites traversant en grand nombre l'atmosphère terrestre à certaines époques de l'année, et semblant provenir d'une même région du ciel. Les météorites sont des fragments de corps célestes, parfois de simples grains de poussière issus de l'espace interplanétaire qui, échauffés par le frottement subi en rencontrant les composants de l'atmosphère terrestre, s'enflamment et dessinent sur le ciel nocturne les traînées lumineuses connues sous le nom d'étoiles filantes. Les pluies de météorites ont été reconnues et observées depuis près de 3 000 ans, et peut-être davantage, mais aucune trace écrite ne permet de l'attester. Ce phénomène est très fréquent : chaque année, les astronomes enregistrent quelque 120 pluies de météorites et les étudient avec attention depuis la seconde moitié du XXe siècle à l'aide de photographies, d'enregistrements vidéos et de techniques radar. Ces observations fournissent des informations essentielles sur la distribution de la matière dans le Système solaire et sur l'origine des comètes, des astéroïdes et des autres petits corps du Système solaire. 2 ORIGINE DES PLUIES DE MÉTÉORITES Les pluies de météorites surviennent lorsque la Terre, dans son orbite autour du Soleil, traverse une région riche en petites particules. Ces régions sont nombreuses autour du Soleil. L'orbite des particules est parfois très proche de celle d'une comète ou d'un astéroïde. Dans ce cas, la comète (ou l'astéroïde) est nommée le corps parent (parent body) de la ceinture de particules et de la pluie de météorites auxquelles elle donne naissance. Le petit corps (comète ou astéroïde) sème derrière lui et tout au long de son orbite une myriade de grains de poussière et de rochers formant une traînée de poussières qui déclenche des pluies de météorites lorsque la Terre la traverse. Ainsi, la pluie météoritique nommée Geminids est-elle engendrée par l'astéroïde Phaeton. Mais la plupart de ces ceintures de poussières sont engendrées par une comète, car la majorité des astéroïdes se situent, au-delà de la trajectoire de la Terre, dans une région du Système solaire comprise entre Jupiter et Mars. Certaines pluies météoritiques n'ont aucun corps parent identifiable. Il est possible que celui-ci se soit décomposé totalement en petits fragments de poussières, ou bien que son orbite se soit modifiée. L'association d'une pluies de météorites à une comète résulte de la comparaison de la période de la comète (temps pour effectuer un tour complet autour du Soleil) et de l'intervalle de temps entre deux moments d'intensité maximale de la pluie de météorites. La comète de Halley est associée à deux pluies de météorites : la pluie Eta Aquarids et la pluie Orionids. Le taux de météorites observées depuis la Terre a été maximal lorsque la comète est passée près de la Terre dans les années quatre-vingt. La pluie météoritique Leonids a pour origine la comète Temple-Tuttle. La période de cette comète est de 33 ans et elle a provoqué d'intenses chutes de météorites lorsque son orbite l'a menée à proximité de la Terre. Mais ce n'est pas là un phénomène systématique : la pluie Lyrids semble provenir de courants de particules ayant même période qu'une comète, mais ne montre pas de variations d'intensité lorsque cette comète passe à proximité de la Terre. La position des courants de particules évolue dans le temps en fonction des forces gravitationnelles en présence (planètes, Soleil, attraction des particules entre elles) et de l'énergie radiative du Soleil absorbée par les particules. Plus le courant de particules est ancien, et plus il s'élargit. La largeur du courant détermine la durée de la pluie de météorites qu'il produit. L'attraction gravitationnelle du Soleil et celle des planètes influent sur la position du courant de particules par rapport à la Terre : soit il se rapproche de notre planète, soit il s'en éloigne. C'est pourquoi certaines pluies de météorites disparaissent alors que d'autres apparaissent. La position du corps parent de la pluie de météorites dans la ceinture de particules affecte la pluie de météorites associée. Les comètes perdent de leur matière lorsqu'elles se rapprochent du Soleil. Une queue cométaire, constituée de gaz vaporisé et de poussières, se développe lorsque la distance au Soleil de la comète est de l'ordre d'une unité astronomique (distance Terre-Soleil). Si, peu de temps après, la Terre croise la traînée de poussières associée, la pluie de météorites est alors beaucoup plus intense qu'à l'accoutumée. L'identification d'une pluie de météorites peut nécessiter des observations de longue durée. Le taux de météorites est, bien sûr, un facteur important, mais il n'est pas constant dans le temps, même lorsque les météorites appartiennent à une même traînée de poussières. Le facteur décisif est la localisation dans le ciel du point, nommé radiant, d'où semblent provenir les météorites. La position du radiant dépend des vitesses et des directions de la Terre et de la traînée de poussières lorsqu'elles se croisent. La position du radiant se déplace en fonction du mouvement propre de la traînée de poussières. Le nom d'une pluie de météorites lui est donné d'après la constellation où se situe le radiant au moment où le taux de météorites traversant l'atmosphère terrestre est maximal. La position apparemment ponctuelle du radiant est, en fait, une illusion d'optique. Les points de rencontre des météorites avec l'atmosphère terrestre couvrent une grande surface. Mais comme les météorites s'enflamment à haute altitude et à une très grande distance de l'observateur, elles semblent provenir d'un même point, de la même façon que les rails d'un chemin de fer semblent se rejoindre à l'horizon. 3 BREF HISTORIQUE DES OBSERVATIONS DES PLUIES DE MÉTÉORITES Les peuples anciens, comme les Chinois, les Hébreux, les Grecs anciens et les Romains, mentionnent l'existence des pluies de météorites depuis au moins 3 000 ans. Les écrits les plus anciens les associent à des événements magiques ou religieux. Les Grecs anciens et les Romains les liaient à des phénomènes climatologiques, comme la pluie. Il faudra attendre le XVIIIe siècle pour que plusieurs savants les associent à des phénomènes situés au-delà des limites de la Terre. Les sceptiques seront définitivement convaincus lors de l'intense pluie de météorites Leonids en 1833. Durant cet événement, les observateurs notent pour la première fois que les météorites semblent provenir d'un unique point dans le ciel, ce qui prouve leur origine extraterrestre. Au tout début du XXe siècle, les astronomes américain Charles P. Olivier et britannique William F. Denning sont à l'origine des premiers travaux de recherche moderne sur les pluies de météorites. Les premières photographies du phénomène sont obtenues par l'astronome américain William Lewis Elkin, durant les pluies de météorites Perseid et Leonid, au début des années 1900. Les astronomes britanniques James Stanley Hey et G. S. Steward étudient les pluies de météorites à l'aide d'un radar à la fin des années quarante. Pour cela, ils émettent des ondes radio vers le ciel pour enregistrer celles réfléchies par les météorites. Cette technique est très utile pour conduire des observations de jour, lorsque les traînées visibles des météorites sont noyées dans le ciel diurne. 4 L'ÉTUDE MODERNE DES PLUIES DE MÉTÉORITES Une partie des observations des pluies météoritiques peut s'effectuer à l'oeil nu. Les observateurs évaluent le taux de météorites par heure, la direction que semble suivre une météorite dans l'atmosphère, la durée de l'éclair lumineux, la brillance et les couleurs. Les astronomes amateurs ont souvent contribué à établir l'ensemble des données dont disposent les scientifiques. Les météorites laissent derrière elles une traînée d'électrons lorsqu'elles s'enflamment dans l'atmosphère terrestre ; ce sont ces électrons qui réfléchissent les ondes radio. Ainsi, durant les pluies météoritiques, un récepteur radio, tel un poste de radio classique, peut recevoir les ondes radio émises à plus de 2 000 km de distance. La technique d'observation des météorites, nommée « diffusion avant en ondes radio « (Radio Forward Scatter) est fondée sur la détection des ondes radio produites par un émetteur lointain et réfléchies par les météorites. La technique radar est similaire à la détection radio, l'émetteur et le récepteur étant toutefois situés à la même place. Les deux méthodes permettent de déterminer le nombre de météorites par heure, sans avoir à attendre l'observation nocturne et un ciel dégagé. Les astronomes déterminent l'orbite de la traînée de poussières à l'origine de la pluie de météorites en estimant la position du radiant et la vitesse incidente des météorites. Les observations photographiques ou enregistrées par des détecteurs plus modernes (CCD, Charge Coupled Device) sont très utiles lorsque les traînées lumineuses créées par les météorites sont trop faibles pour être détectées à l'oeil nu. Elles permettent d'estimer la vitesse et la masse de la météorite observée. Certaines météorites ne se désintègrent pas totalement durant leur traversée de l'atmosphère terrestre. Elles se déposent alors à la surface de la Terre, le plus souvent sous forme de minuscules grains de poussière. Leur étude révèle la composition chimique du corps parent. Mais il est difficile de les distinguer des grains de poussière cosmiques ayant une autre origine. Les navettes spatiales américaines, au cours de certaines missions, interceptent sur l'écran vidéo des météorites extrêmement brillantes, mais aucune n'a été reliée, à ce jour, à une pluie de météorites. Microsoft ® Encarta ® 2009. © 1993-2008 Microsoft Corporation. Tous droits réservés.