Questions aux experts
Ciel, Terre, Univers
Les météorites
En 1803, une météorite s'est écrasée à l'Aigle, et nous travaillons sur ce sujet, à partir du rapport de JB Biot. Nous préparons une exposition pour en fêter le bicentenaire.
Voici nos questions (elles sont nombreuses car nous avons bien étudié les témoignages recueillis par M. Biot) :
1° A 100 km du point de chute de la météorite, les gens ont vu un globe de feu : à quoi correspond ce globe de feu ?
2° Ensuite, les gens ont entendu une explosion, comme un coup de canon; pourquoi ?
3° Après l'explosion, il y a eu comme un roulement de tambour : qu'est-ce que c'était ?
4° De quoi était composé le nuage noir au-dessus de leur tête ?
5° D'où viennent les météorites ?
6° Quelle est la différence entre astéroïde et météorite ?
7° A quelle vitesse allait le globe de feu dans l'air ?
8° De quelle matière est composée la météorite de l'Aigle ?
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1° A 100 km du point de chute de la météorite, les gens ont vu un globe de feu : à quoi correspond ce globe de feu ?
Quand une météorite arrive à proximité de la Terre, sa vitesse par rapport à notre planète est de l'ordre d'une vingtaine de km par seconde (72 000 km/h). Lorsqu'elle pénètre dans notre atmosphère, les frottements dans l'air la ralentissent brutalement. L'énergie perdue est pour l'essentiel transformée en chaleur, ce qui va porter la partie externe de la météorite et l'air environnant à tres haute température (des milliers de degrés). C'est ce qui fait la boule de feu (météore).
Si la météorite est très petite (un grain de poussière), cela donne une étoile filante. Si elle est plus grosse, le météore dure plus longtemps (quelques secondes en général, quelques dizaines de secondes dans des cas exceptionnels).
2° Ensuite les gens ont entendu une explosion comme un coup de canon, pourquoi ?
C'est l'onde de choc, semblable au bang des avions qui franchissent le mur du son. Cette onde de choc est due à la très grande vitesse de la météorite.
3° Après l'explosion, il y a eu comme un roulement de tambour : qu'est-ce que c'était ?
Ce grondement était dû à la turbulence de l'air à l'arrière de la météorite et probablement aussi à l'éclatement de la pierre en de multiples fragments (la météorite de L'Aigle s'est cassée en 2 000 ou 3 000 morceaux, d'après Biot).
Comme sur la plus grande partie de sa trajectoire la météorite va beaucoup plus vite que le son, elle arrive au sol avant les bruits qu'elle a provoqués en altitude. De même, les premiers sons entendus sont ceux qui ont été émis à basse altitude, et l'on entend progressivement ceux qui viennent d'altitudes de plus en plus élevées.
4° De quoi était composé le nuage noir au-dessus de leur tête ?
Les hautes températures et les énormes pressions auxquelles est soumise la météorite pendant sa chute vaporisent une partie externe de la météorite et la fragmente. Cela fait un nuage de gaz et de poussières qui peut persister plusieurs minutes ou dizaines de minutes après la chute.
5° D'où viennent les météorites ?
La plupart des météorites sont des fragments d'astéroïdes, c'est-à-dire de très petites planètes qui, pour la plupart, tournent autour du Soleil entre Mars et Jupiter sur des orbites presque circulaires. On en connaît des dizaines de milliers. Une petite proportion a des orbites beaucoup plus allongées, qui les amènent au voisinage de la Terre, à la suite de collisions entre astéroïdes. Heureusement pour nous, plus ils sont gros, plus ils sont rares !
On connaît aussi une vingtaine de météorites qui sont des fragments de la Lune, et une autre vingtaine des fragments de la planète Mars. Ces fragments ont été éjectés de leur planète respective par des chutes de très grosses météorites.
La météorite de L'Aigle est un fragment d'astéroïde.
6° Quelle est la différence entre astéroïde et météorite ?
Pour les astéroïdes : voir la réponse précédente. Une météorite est un objet naturel venu de l'espace qui se pose sur la surface de la Terre (ou d'une autre planète). Cela est indépendant de son origine et on parle (voir question 5°) de météorites lunaires et martiennes, même si la plupart des météorites viennent des astéroïdes.
Strictement parlant, je n'avais pas le droit dans la réponse 1° d'utiliser le terme météorite, puisque je parlais de la chute, avant que l'objet n'atteigne la surface de la Terre. J'aurais dû utiliser le terme météoroïde. Quelle est la différence entre météoroïde et astéroïde ? C'est juste une question de taille, un météoroïde c'est plutôt petit, un astéroïde c'est plutôt gros, sans que la limite entre les deux soit bien précisée.
7° A quelle vitesse allait le globe de feu dans l'air ?
On a vu que la météorite (pardon, le météoroïde) arrive au sommet de l'atmosphère (disons à 100 km d'altitude) à environ 20 km/s. La vitesse diminue pendant la traversée de l'atmosphère. A environ 20 km d'altitude, elle n'est plus que d'environ 3 km/s. C'est insuffisant pour maintenir les hautes températures et la boule de feu s'éteint. La météorite continue bien sûr sa chute et elle arrive au sol à environ 100 m/s.
Cela s'applique à la météorite de L'Aigle et à celles de taille comparable. Les très grosses météorites (au dessus de plusieurs dizaines de mètres de diamètre) sont très peu freinées dans l'atmosphère, elles arrivent au sol à environ 20 km/s. Le choc est inimaginable, il y a formation d'un cratère d'impact.
8° De quelle matière est composée la météorite de l'Aigle ?
On sépare les météorites en différentes classes, de compositions différentes. Elles sont toutes faites de minéraux qui, pour la plupart, se trouvent aussi sur Terre. La majorité d'entre eux sont des silicates (olivine, pyroxène). Beaucoup de météorites (y compris celle de L'Aigle) contiennent aussi du fer à l'état métallique, ou plutôt des alliages de fer et nickel. A la surface de la Terre, le fer rouille, et cela rend les météorites fragiles.