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Douches de météores

Douches de météores



Quelles sont les causes des averses de météores? ---- Comment observer les averses de météores.


"Étoiles filantes", "étoiles filantes" ou météores, appelez-les comme vous voulez. Ces points de lumière qui traversent le ciel nocturne sont de minuscules morceaux de roche venus de l'espace. Ils pénètrent dans notre atmosphère à des vitesses allant jusqu'à 71 km / s (~ 158 000 mph). Ils brillent parce que le frottement avec les molécules d'air les chauffe jusqu'à l'incandescence. La plupart sont plus petits qu'un grain de riz. Ils brûlent en une seconde ou deux à des altitudes d'environ 80 km, hautes dans l'ionosphère. Un météore particulièrement brillant est appelé boule de feu ou bolide.

Figure 1: Une image composite des météores de la pluie de météores Geminid de 2007 produite par l'astronome Erno Berkó. Pendant quatre nuits, il a capturé 123 météores sur 113 photographies, puis les a composées dans cette seule image spectaculaire. Cette image montre clairement que les météores coulent d'un point (connu sous le nom de "radiant") près de la constellation des Gémeaux.

Figure 2: Il s'agit d'une image infrarouge composite de fragments de la comète 73P / Schwassman-Wachmann 3 capturés par le télescope spatial Spitzer. La ligne diagonale de cette image est une traînée de poussière qui marque le chemin de la comète à travers l'espace. Des fragments de la comète apparaissent sous forme de taches lumineuses dans la traînée de poussière. Les stries lumineuses s'étendant à gauche des fragments de la comète sont des «queues» produites par le vent solaire (le soleil est à droite de cette image).

Météores sporadiques

Il existe deux types de météores: les météores sporadiques et les météores pluvieux. Les sporadiques proviennent de morceaux aléatoires de poussière du système solaire qui tournent autour du Soleil. Leurs rencontres fortuites avec la Terre sont imprévisibles. Bien qu'ils se regroupent légèrement dans diverses parties du ciel, leur occurrence est sporadique - d'où le nom. Les sporadiques sont ceux que la plupart des gens voient en regardant le ciel nocturne. Les taux à l'œil nu pour les météores sporadiques dépassent rarement cinq par heure. À notre connaissance, tous les météores qui atteignent le sol - les météorites - proviennent de sporadiques.

Pluie de météores

Les météores de la douche proviennent de la poussière libérée par les comètes lors de leur traversée de notre système solaire. La poussière se propage le long de l'orbite de la comète et forme une traînée elliptique de débris qui passe autour du soleil et traverse les orbites des planètes. Des averses de météores se produisent lorsque la Terre traverse cette traînée de débris pendant son orbite annuelle autour du soleil. L'année suivante, la Terre traverse à nouveau ce même sentier de débris à peu près à la même date. C'est pourquoi les pluies de météores sont des événements annuels prévisibles. (Voir les figures 2 et 3.)

Certaines pluies de météores ne durent que quelques heures, d'autres durent plusieurs jours. La durée dépend de la largeur de la piste de poussière; certains sont étroits, d'autres sont plus larges. La lumière du soleil et les particules du vent solaire, un flux d'ions chauds et rapides qui souffle continuellement vers l'extérieur du soleil, peuvent éloigner la poussière de l'orbite de la comète. Plus la particule est petite, plus elle peut être déplacée. En conséquence, la traînée de poussière peut s'élargir et lorsqu'elle le fait, il faut plus de temps à la Terre pour la traverser. (Voir figure 2.)

Grandes averses de météores

Nom de la doucheRendez-vousDates de pointeZHRLa source
Quadrantides1er au 5 janvier3 janvier120Astéroïde 2003 EH1
Lyrids15 au 28 avril22 avril15Comète Thatcher
Eta Aquarids19 avril au 28 maiLe 6 mai60Comète 1P / Halley
Arietides22 mai au 2 juillet7 juin54Comètes Marsden Sungrazer
Delta Aquarids12 juillet au 19 août28 juillet20Comètes Kracht / Machholz sungrazer
Perséides17 juillet au 24 août12 août90Comet 109P / Swift-Tuttle
Orionides2 octobre au 7 novembre21 octobre20Comète 1P / Halley
Géminides7 au 17 décembre14 décembre120Planète mineure 3200 Phaethon
Ursidés17 au 26 décembre22 décembre10Comète 8P / Tuttle

Météorites

Ce n'est que rarement qu'un météore est assez grand pour survivre à son passage ardent dans l'atmosphère et atteindre le sol. Ce sont des météorites. Aucun météore pluvieux n'est connu pour avoir atteint le sol, ce qui signifie que la poussière de comète se présente sous la forme de très petites particules.

Figure 3: Un diagramme simplifié du système solaire montrant les orbites concentriques des planètes et l'orbite elliptique de la comète de Halley. Notez comment l'orbite de la comète traverse l'orbite de la Terre.

Le "radiant" d'une pluie de météores

Tous les météores dans une pluie de météores viennent de la même direction dans l'espace. Depuis le sol, ils semblent rayonner d'un seul endroit dans le ciel, appelé le radiant. C'est comme conduire votre voiture dans un tunnel: certaines parties du tunnel passent à gauche ou à droite, au-dessus de la tête ou sous la voiture. Dans ce cas, le "radiant" serait "droit devant". Les douches de météores sont nommées d'après la constellation à partir de laquelle elles semblent rayonner. Par exemple, les «Géminides» semblent provenir de la constellation des Gémeaux. (Voir figure 1.)

Combien de douches, combien de météores?

Il y a des centaines d'averses de météores et de nouvelles sont découvertes chaque année. Certaines des principales averses de météores sont répertoriées dans le tableau ci-dessus.

Les météores produisent derrière eux des traînées chaudes de gaz ionisé. Certains de ces sentiers peuvent être visibles dans le ciel nocturne pendant plusieurs minutes après le passage du météore. Ce gaz réfléchit les ondes radar et, par conséquent, les météores peuvent également être détectés pendant la journée. Récemment, le Dr Peter Brown et ses collaborateurs de l'Université de Western Ontario ont utilisé des radars au sol pour identifier 13 nouvelles averses de météores.

À son apogée, une bonne pluie de météores pourrait produire une centaine de météores par heure, ce qu'on appelle le taux horaire zénith, ou ZHR. Parfois, une tempête de météores se produit, où le ZHR dépasse 1000 météores par heure. La tempête de météores Leonid de 2002 a été un affichage formidable avec bien plus de 3000 météores par heure pendant environ une demi-heure.

Comment les comètes produisent-elles des averses de météores?


Figure 4: Une image de la Comète Hale-Bopp de la NASA, montrant ses deux queues.

Les comètes sont de petits corps composés principalement de glace avec un peu de sable ou de gravier. Le noyau d'une comète typique est à quelques miles de diamètre. Il passe la plupart de son temps sur une orbite elliptique paresseuse dans le système solaire externe, où son noyau est froid et largement inactif. Par exemple, la comète de Halley a une période de 76 ans et à son point le plus éloigné du soleil est au-delà de l'orbite de Neptune. Ici, la température de surface de la comète est d'environ 47 degrés au-dessus du zéro absolu (-375 F).

Mais lors du passage de la comète près du Soleil, sa surface se réchauffe, une partie de la glace s'évapore et de la poussière est libérée. Chaque comète a deux queues, l'une composée de poussière, l'autre de gaz. Les deux queues s'étendent loin du noyau et pointent plus ou moins loin du Soleil. En effet, des particules très chaudes provenant du Soleil (vent solaire) poussent les queues vers l'extérieur, quelle que soit la direction dans laquelle le noyau se déplace.

Les flux de poussière peuvent sembler uniformes, mais ils se composent généralement de plusieurs flux individuels, comme des brins de corde. Chaque brin a été produit par un passage différent de la comète à travers le système solaire interne. Le flux elliptique de particules se déplace également très légèrement d'une année à l'autre en raison du champ gravitationnel de Jupiter. En conséquence, le nombre de météores peut varier d'une pluie annuelle à l'autre lorsque la Terre traverse différentes parties du flux de poussière. Vers 2099, l'orbite de la comète Tempel-Tuttle (source des météores Leonid) ne coupera plus l'orbite terrestre. Le résultat? Plus de pluie de météores Leonid.

Les comètes sont à l'origine de la plupart des pluies de météores, mais quelques-unes proviennent d'astéroïdes. Ce sont peut-être de très vieilles comètes. Après suffisamment de passages à travers le système solaire intérieur chaud, la glace s'est complètement évaporée, laissant un assemblage lâche de particules de poussière maintenues ensemble par leur propre gravité faible. Ces soi-disant astéroïdes "tas de gravats" peuvent être les restes d'anciennes comètes.

De nos jours, certains météores sont en fait des morceaux de débris spatiaux artificiels. Ce sont généralement des éclats de peinture et du matériel de fusée usé. Les météores qu'ils produisent peuvent parfois être identifiés comme créés par l'homme car ils voyagent beaucoup plus lentement dans le ciel que les météores naturels.

Figure 5: Diagramme simplifié de la Terre approchant la traînée de poussière d'une comète. Dans ce diagramme, vous regardez le pôle Nord de la Terre. Notez comment le côté matin de la Terre s'enfonce dans la poussière, mais le côté soir sera quelque peu protégé. C'est pourquoi il y a souvent des météores plus visibles après minuit - vous êtes alors du côté de la Terre qui s'enfonce dans la poussière.

Comment observer une pluie de météores

Vous devez d'abord savoir quand la pluie de météores est (voir le tableau ci-dessus). Ensuite, vous voulez trouver un endroit avec une vue dégagée sur tout le ciel. Les zones sombres éloignées des lumières de la ville sont les meilleures. Évitez les endroits où les phares des véhicules vous éblouiront momentanément. La meilleure approche consiste à vous allonger sur une chaise de jardin ou sur le sol avec un oreiller pour que vous regardiez confortablement. La connaissance de la constellation où se trouve le radiant peut être utile mais pas nécessaire: des météores peuvent apparaître n'importe où dans le ciel. Détendez-vous ensuite et contemplez le ciel. Les jumelles ne sont pas nécessaires pour voir les météores mais peuvent être utiles pour voir la traînée de vapeur après un météore particulièrement brillant. Un autre équipement utile est un insectifuge en été. Une lampe de poche peut être utile, mais assurez-vous qu'elle a un filtre rouge pour éviter de perdre votre adaptation sombre lors de son utilisation.

En général, nous pouvons voir plus de météores après minuit. Voici pourquoi. La terre tourne lorsqu'elle se déplace à travers la traînée de poussière d'une comète. Le soir, nous sommes du côté de la terre qui est à l'abri de la traînée de poussière, mais le matin, nous sommes du côté de la terre qui tourne vers la traînée de poussière. C'est comme conduire sous la pluie: il y a toujours plus de pluie sur le pare-brise que sur la lunette arrière. (Voir figure 5.)

Les nuits sans lune sont meilleures parce que la lune éclaire le ciel. Avec une pleine lune, l'œil ne peut pas devenir complètement adapté à l'obscurité. L'adaptation complète prend environ 20 minutes.

Peut-être que vous lisez cet article parce que vous vous préparez à regarder une pluie de météores. J'espère que vous vous amusez et profitez de l'expérience. Si vous souhaitez voir une pluie de météores sortir votre calendrier et le marquer pour l'une des douches répertoriées dans le tableau ci-dessus. Maintenant que vous savez comment fonctionnent les douches de météores, vous ne voudrez plus le manquer.

Informations connexes
Organisation internationale des météorites
Centre de données météorologiques de l'Union astronomique internationale

A propos de l'auteur

David K. Lynch, PhD, est un astronome et scientifique planétaire vivant à Topanga, en Californie. Lorsqu'il ne traîne pas autour de la faille de San Andreas ou n'utilise pas les grands télescopes du Mauna Kea, il joue du violon, recueille des serpents à sonnettes, donne des conférences publiques sur les arcs-en-ciel et écrit des livres (Color and Light in Nature, Cambridge University Press) et des essais. Le dernier livre du Dr Lynch est le Field Guide to the San Andreas Fault. Le livre contient douze trajets d'une journée en voiture le long de différentes parties de la faille, et comprend des journaux de route mile par mile et des coordonnées GPS pour des centaines de caractéristiques de la faille. En l'occurrence, la maison de Dave a été détruite en 1994 par le séisme de magnitude 6,7 à Northridge.