Astéroïdes, la menace

Nos voisins les plus proches

L'espace interplanétaire n'est pas vraiment vide, il est jonché de poussières et de matière datant de la création du système solaire. Les astéroïdes et les comètes, objets métalliques et rocailleux, se déplacent à une allure vertigineuse autour des planètes et de notre Soleil. Parfois leurs orbites croisent celle d'une planète ou de la Terre provoquant ainsi une collision, l'énergie dégagée par l'impact est alors terrifiante.
Les météorites et les comètes pilonnent notre planète depuis la naissance du système solaire. Bien qu'ils paraissent sagement installés sur leurs orbites entre Mars et Jupiter, ils sont parfois destructeurs et on leur doit vraisemblablement l'apparition de la vie sur Terre. Les astéroïdes étant nos voisins les plus proches, ils sont d'une manière ou d'une autre, liés à notre destin. Ceux qui croisent notre orbite sont appelés les géocroiseurs.

Des astronomes ont estimé les trajectoires des astéroïdes susceptibles de mettre fin à des millions de vies humaines sur notre planète.
Apophis est un astéroïde de petite taille, 270 mètres de long, il pourrait représenter une menace. On estime actuellement à une chance sur 45 000, la probabilité que ce caillou vienne s'écraser dans nos océans, le 13 avril 2036. Sa période de révolution est de 325 jours et croise la Terre 2 fois par révolution.
Les géocroiseurs sont surveillés en permanence, par un système automatisé (Sentry) qui analyse la plupart des astéroïdes dangereux et estime les possibilités d'impact futur avec la Terre, au cours des 100 prochaines années.

Image : image d'artiste.

Qu'est-ce qu'un astéroïde ?

Un astéroïde est un objet céleste non observable à l'œil nu à cause de sa petite taille qui varie de quelques dizaines de mètres à plusieurs centaines de kilomètres de diamètre. Ils font partie de notre système solaire et tournent autour de Lui. Les objets de moins de 50 m de diamètre sont appelés des météorites. Ceux ne sont pas des satellites de planètes mais des débris du disque protoplanétaire qui n'ont pas réussi à se regrouper en planètes pendant leur formation. Les astéroïdes ont une grande importance dans la compréhension de la formation du système solaire, c'est pour cette raison que les astronomes montrent un fort intérêt à l'étude de ces objets. Le premier astéroïde fut découvert par hasard le 31 décembre 1800 par Giuseppe Piazzi, directeur, à l'époque, de l'observatoire de Palerme, en Sicile. C'est en observant la constellation du Taureau, qu'il aperçut un objet non identifié se déplaçant très lentement dans le ciel nocturne.
Son collègue, Carl Friedrich Gauss détermina la distance exacte de cet objet inconnu et plaça cet astre entre les planètes Mars et Jupiter.

Piazzi le nomma Cérès, du nom de la déesse grecque qui fait sortir la sève de la terre et qui fait pousser les jeunes pousses au printemps. Entre 1802 et 1807, trois autres corps furent découverts : Pallas, Junon et Vesta. En 1868, 100 astéroïdes étaient connus.
La 1 000ème découverte homologuée eut lieu en 1921 et la 10 000ème en 1989. En mars 2006, il y avait 129 436 astéroïdes homologués.
La sonde NEAR Shoemaker (Near Earth Asteroid Rendezvous) fut lancée le 17 février 1996 par la NASA pour étudier en détails Éros, l'un des plus gros astéroïdes géo croiseurs.
Cette sonde donna une cartographie complète d'Éros en 2000, elle s'est finalement posée sans dommage sur l'astéroïde, le 12 février 2001 et envoya son dernier signal le 28 février 2001.

Image : Les détails d'Éros vue par la sonde NEAR qui s'est posée sans dommage sur l'astéroïde, le 12 février 2001.

Les zones à astéroïdes

Entre Mars et Jupiter (de 300 à 600 millions de kms du Soleil).

Les astéroïdes se situent principalement dans la ceinture principale, entre les orbites de Mars et de Jupiter. On y trouve plusieurs centaines de milliers d'objets répertoriés. Tous ses objets auraient pu former une planète dans cette zone mais les perturbations gravitationnelles de Jupiter ne l'ont pas permis. Jupiter a joué le rôle de protecteur de la vie sur notre planète. Sans Jupiter, le bombardement sur Terre serait 1000 fois plus fréquent.

Dans la ceinture de Kuiper (entre 35 et 100 UA (symbol : UA) C’est l'unité de distance utilisée pour les corps du système solaire égale à la distance de la Terre au Soleil. la valeur de l'unité astronomique, représentée par une moyenne de 149 597 870 km. du Soleil).

Cette zone contient des objets glacés, et ne sont donc pas à proprement parler des astéroïdes. Cette ceinture est plutôt une pouponnière de comètes. Le premier membre est découvert en 1992.
On en dénombre aujourd'hui un peu plus de 1000.
Les Britanniques appellent les astéroïdes de ce type des « cubewanos ».
Le plus grand identifié jusqu'à aujourd'hui est Quaoar (1280 km de diamètre).

Dans le nuage de Oort (entre 20 000 et 150 000 UA (symbol : UA) C’est l'unité de distance utilisée pour les corps du système solaire égale à la distance de la Terre au Soleil. la valeur de l'unité astronomique, représentée par une moyenne de 149 597 870 km. environs).

Cette zone du ciel, reliquat de la nébuleuse originelle, contiendrait des milliards de noyaux de comètes et serait la source de la plupart des nouvelles comètes qui entrent dans les régions centrales du système solaire.
Le Nuage de Oort constitue le réservoir des comètes à longue période.
Cette région du système solaire a un diamètre 1 000 fois supérieur à celui du système solaire que nous connaissons avec ses 8 planètes seulement.

Le grand bombardement

Il tombe encore aujourd'hui à la surface de la Terre plusieurs milliers de tonnes de matière en provenance de l'espace.
Il s'agit de poussières interplanétaires. D'autres sont plus gros, mais leur nombre est devenu très faible si on le compare à ce qu'il était à la formation du Système solaire. Pendant la formation des planètes, alors que leur surface était semi liquide, des millions de météorites encombraient l'espace. Leurs impacts avec les autres objets du système solaire sont responsables des cratères que l'on observe partout sur les objets telluriques du Système Solaire et en particulier sur la Lune qui en a gardé les traces.
Les scientifiques ont calculé le nombre probable de gros astéroïdes de 500 km qui aurait rencontré la Terre, pendant les 4,5 milliards d'années de son existence.

Ils annoncent le chiffre impressionnant de 6, d'après des calculs basés sur les traces d'impacts situés sur la surface figée de la Lune.
La puissance de ce type de collision serait phénoménale car la roche entrerait en fusion, libérant de la vapeur de roche d'une température de 3 à 5 000 degrés.
A cette température, les océans disparaitraient et les roches bouillonneraient.
Pourtant la vie, présente depuis le début de la formation de la Terre, a résisté à ces impacts dévastateurs. 

Image : Ce grand bombardement a duré plusieurs centaines de millions d'années et a contribué à former les planètes.
Image d'artiste.

La menace...

Le risque d'un impact majeur a commencé à envahir les consciences au début des années 1980, quand la communauté scientifique eut les premières preuves qu'un tel cataclysme s'était déjà produit à plusieurs reprises dans l'histoire de la Terre. Au début des années 1990, les astrophysiciens ont compris que la stabilité qui règne dans notre système solaire n'était qu'apparente, lorsque l'astronome français Jacques Laskar a démontré que le mouvement des corps dans l'espace suivait les lois du chaos.
La conséquence est qu'il est impossible de prévoir à long terme les trajectoires des objets qui peuplent notre système solaire. C'est déjà arrivé plusieurs fois et la vie, à chaque fois, a disparu à 90%.

Les géologues ont démontré que la cause en était, une collision avec un astéroïde. Nous savons aujourd'hui évaluer ce risque.
A plusieurs centaines de km au large du Mexique, le 23 avril 2001, une météorite de 5 m de diamètre s'est consumée au-dessus de l'océan Pacifique.
Son explosion à haute altitude dans l'atmosphère a dégagé une énergie équivalente à la moitié de la bombe d'Hiroshima.
Imaginons que cet objet ait mesuré 50 mètres, alors l'explosion aurait été mille fois plus violente, sans toute fois provoquer une catastrophe car il se serait consumé en haute altitude.

Grossissons l'objet par 10, il fait alors 500 mètres de diamètre.
L'énergie à dissiper est 1 million de fois plus grande. L'atmosphère serait alors transpercée et l'objet provoquerait un gigantesque raz-de-marée tuant plusieurs centaines de milliers de personnes sur les côtes américaines et asiatiques.
Avec 5 kilomètres de diamètre son impact serait un milliard de fois plus puissant et aurait engendré une apocalypse digne des pires châtiments divins.
Pourtant les risques de collision entre ces objets et la Terre, s'ils sont de plus en plus rares, ne sont pas nuls.

Désintégration de météorites...

Un astéroïde de 1 à 10 mètres de diamètre qui entre dans l'atmosphère ne provoque aucun dégât car une désintégration totale se produit durant la traversée de l'atmosphère.
L'astéroïde 2008 TC3 est entré dans l'atmosphère avec un faible angle d'incidence (19 degrés) et une faible vitesse relative (12,8 km/seconde), le 7 octobre 2008 à 2 h 46 UTC Le Temps universel (TU, ou en anglais UT) est une mesure du temps basée sur la rotation de la Terre. UTC a été remplacé par UTC et UT1, deux représentations du temps universel, depuis 1972. Pour obtenir l'heure locale à Paris, il faut rajouter 2H en été et 1 heure en hiver..
2008 TC3 est particulier car il a été observé avant même sa chute sur Terre.
Jusqu'à quelques mètres de diamètre ces objets ne sont pas redoutables pour notre planète Terre.
Ce sont les programmes de surveillance du ciel qui ont permis de suivre l'objet et de prévoir avec précision la date et l'endroit de sa chute dans le désert de Nubie au Soudan.
Sa fragilité et sa porosité ont surpris tous les scientifiques.
L'explosion d'un astéroïde de 10 mètres au-dessus de l'Indonésie est survenue le 8 octobre 2009 dans la haute atmosphère à une altitude de 15 à 20 kilomètres. Elle n'a provoqué aucun dégât au sol malgré une puissance équivalente à 3 fois la bombe nucléaire qui avait dévasté Hiroshima en 1945 (environ 50 000 tonnes de TNT).

Image : L'astéroïde 2008 TC3 ci-contre, pesait 80 tonnes pour un diamètre d'environ 4,1 mètres.
Il était trop petit pour causer des dégâts au sol.
Il s'est désintégré à 37 km d'altitude dans l'atmosphère trahissant sa nature fragile, ce qui laissait peu d'espoir de récupérer des fragments.
Cependant Peter Jenniskens (SETI Institute, Californie) et Muawia Shaddad sont allés chercher les météorites dans le désert de Nubie avec des étudiants de l'université de Khartoum.
47 météorites ont été récupérés, pour un poids total de 3.95 kg.

Age = récent,
Diamètre du cratère = traces minimes,
Diamètre estimé de la météorite = 4 mètres

Pas de dégâts...

Un astéroïde de 60 mètres de diamètre qui entre dans l'atmosphère avec un angle d'incidence trop faible (quelques degrés), ne réussit pas à traverser l'atmosphère et ne provoque aucun dégât. Il rebondit tout simplement sur la couche atmosphérique de la Terre et repart dans l'espace.

Cela s'est produit le 10/08/1972 dans le ciel du Montana dans le nord des États-Unis.

La probabilité que cela arrive est de une fois tous les 200 ans.

Image : Cette météorite est en fait un petit astéroïde de 60 mètres de diamètre, qui a traversé le ciel du Montana le 10 aout 1972 avant de ricocher sur l'atmosphère et de se perdre dans l'espace.
crédit Nasa

Diamètre du cratère = 0 mètres,
Diamètre estimé de la météorite = 60 mètres

Une fois tous les 1 000 ans...

Un astéroïde de 75 mètres de diamètre provoquerait un cratère de 1700 mètres de diamètre et détruirait une ville comme Paris en tuant 5000 personnes.

La probabilité que cela arrive est de une fois tous les 1000 ans.

Image : Le Meteor Crater, Arizona. Wikimedia Commons

Une fois tous les 16 000 ans...

Un astéroïde de 350 mètres de diamètre provoquerait un cratère de 6000 mètres de diamètre et détruirait une zone comme l'Ile-de-France en tuant 500 000 personnes. La probabilité que cela arrive est de une fois tous les 16 000 ans.
Apophis (250 mètres) pourrait être la prochaine menace. On estime actuellement à une chance sur 45000 la probabilité qu'il vienne s'écraser dans l'océan Pacifique le 13 avril 2036.

Image : Le cratère de Sääksjärvi en Finlande.

Une fois tous les 63 000 ans...

Un astéroïde de 700 mètres de diamètre provoquerait un cratère de 12 kilomètres de diamètre et détruirait une zone comme un quart de la France en tuant 1,5 milliard de personnes à cause du tsunami déclenché à l'échelle d'un hémisphère terrestre.

La probabilité que cela arrive est de une fois tous les 63 000 ans.

Image : Le cratère rempli d'eau de Dellen en Suède.

Age = 89 millions d'années,
Diamètre du cratère = 19 kilomètres,
Diamètre estimé de la météorite = 1 km.  

Une fois tous les 250 000 ans...

Un astéroïde de 1700 mètres de diamètre provoquerait un cratère de 30 kilomètres de diamètre et détruirait une zone comme la France en tuant 1,5 milliard de personnes à cause du tsunami déclenché à l'échelle d'un hémisphère terrestre et de la modification du climat qui s'en suivrait avec disparition de la couche d'ozone.

La probabilité que cela arrive est de une fois tous les 250000 ans.

Image : Le cratère de Ries en Allemagne. Les pierres de l'église de Nordlingen, située au centre du cratère du Ries, ont été taillées dans une roche d'impact appelée suévite (roche formée par l'impact d'une météorite sur Terre).

Age = 15 millions d'années,
Diamètre du cratère = 24 kilomètres,
Diamètre estimé de la météorite = 1,2 km.  

Une fois tous les millions années...

Un astéroïde de 3 kilomètres de diamètre provoquerait un cratère de 60 kilomètres de diamètre et détruirait une zone comme la France et ses pays voisins en tuant 2,5 milliard de personnes à cause du tsunami déclenché à l'échelle d'un hémisphère terrestre, de la modification du climat et des incendies.

La probabilité que cela arrive est de une fois tous les millions d'années.

Image : Cratère du Manicouagan, Québec est âgé de 210 millions d'année,
Diamètre moyen du cratère = 80 km,
ce qui correspond à une météorite de diamètre 3,5 km
Source : site Planète Terre

Image : Cratère Wembo-Nyama au Congo vieux de 60 millions d'années et souligné par la ceinture végétale observable, mesurait environ 2 km de diamètre. C'est dans cette dépression circulaire que coule désormais un fleuve dont les berges verdoyantes rendent l'anneau parfaitement visible.

Une fois tous les 10 millions d'années...

Un astéroïde de 7 kilomètres de diamètre provoquerait un cratère de 125 kilomètres de diamètre et détruirait une zone comme l'Europe en tuant 3 milliards de personnes à cause du tsunami déclenché à l'échelle d'un hémisphère terrestre, de la modification du climat à long terme et des incendies.

La probabilité que cela arrive est de une fois tous les 10 millions d'années. On atteint ici une extinction de masse.

Image : Cratère du Popigai, Sibérie.

Age = 40 millions d'année,
Diamètre moyen du cratère = 100 km,
Diamètre estimé de la météorite = 5 km
Source : Alpha Centauri's Universe

Une fois tous les 65 millions d'années...

Un astéroïde de 15 kilomètres de diamètre provoquerait un cratère de 200 à 300 kilomètres de diamètre et aurait une répercussion mondiale en tuant 6 milliards de personnes à cause des tsunamis déclenchés à l'échelle de la planète, de la modification du climat à très long terme.
La probabilité que cela arrive est de une fois tous les 100 millions d'années.
Cela provoquerait une extinction de masse comme celle qu'il y a eu il y a 65 millions d'années accélérant la disparition des dinosaures et de 90% des espèces vivantes sur Terre. L'astéroïde qui frappa la Terre à Vredefort (photo de droite) est l'un des plus importants à avoir jamais heurté la Terre, d'un diamètre estimé de 15 kilomètres. Le cratère a un diamètre d'approximativement 300 kilomètres.

Image : Cratère d'impact du Chicxulub au Mexique est âgé de 65 millions d'années, avec un diamètre moyen de 200 km, le diamètre estimé de la météorite est de 10 kilomètres.
Source : site MIAC Gravimetry

Image : Le cratère de Vredefort en Afrique du Sud, est le plus grand cratère connu avec plus de 300 km de diamètre. C'est aussi le plus ancien (2 milliards d'années environ). Inscrit au Patrimoine mondial de l'UNESCO, il est tellement érodé que seule la moitié ouest reste visible. Source : photo © NASA

Conclusion

Des millions d'astéroïdes fréquentent la région de l'espace entre Mars et Jupiter. La ceinture de Kuiper contient plus de mille milliards de comètes et il y en a au moins autant dans le nuage de Oort.
Tous ces objets subissent les lois de la mécanique céleste et leur ballet autour du Soleil est chaotique par nature. La moindre perturbation suffit à bouleverser leur orbite. Il suffit par exemple qu'un astéroïde subisse une perturbation minime en passant à proximité de Jupiter pour que sa trajectoire soit déviée dangereusement en direction de la Terre.
C'est probablement l'un d'entre eux qui frappera la Terre un jour ou l'autre...

Image : image d'artiste