mercredi 21 juillet 2010

Prévenir au lieu de quérir (ou guérir)



Le Congrès américain a récemment introduit le projet de loi H.R. 5587, intitulé « To establish a United States Commission on Planetary Defense and for other purposes » (Pour établir une commission américaine pour la défense planétaire et autres). L’objectif est de garder un œil sur tout astéroïde ou comète ayant le potentiel d’entrer en collision avec la Terre (les NEO pour Near-Earth Objects) et d’agir en cas d’une éventuelle collision.

Déjà, en 1998, le Congrès s’est intéressé aux NEO et avait émis un mandat à la NASA pour qu’elle catalogue tous ces objets d’ici dont la taille est supérieure à 1 km. En 2005, elle a réitéré ce mandat, désirant étendre le catalogue jusqu’aux objets de 140 m et plus. On a estimé en 2009 que 70 à 80 % des NEO de plus de 1 km ont été identifiés. Avec le projet de loi H.R. 5587, le gouvernement américain fait un pas de plus pour contrer la « menace de l’espace ».

Probabilités de collision

La probabilité qu’un astéroïde ou une comète entre en collision avec la Terre et, de surcroît, provoque une catastrophe à l’échelle de la planète, est très faible. Selon la NASA, un corps d’une cinquantaine de mètres de diamètre percuterait la Terre en moyenne tous les 100 ans. Pour des objets dont la taille est autour d’un kilomètre, on estime qu’une collision a lieu tous les 500,000 ans. L’évènement de Tunguska dans le ciel de Sibérie en 1908, est le dernier impact de ce type à avoir eu lieu (quoique l’astéroïde ait explosé à quelques dizaines de kilomètres au-dessus du sol). Dans le cas des astéroïdes ou comètes de plus de 5 km, les collisions sont encore moins fréquentes et devraient survenir à peu près tous les 10 millions d’années. Le dernier impact de ce genre aurait eu lieu il y a 65 millions d’années dans la péninsule du Yucatan.

Pourquoi les chances de collisions diminuent avec la taille des NEO? Les modèles de formation du système solaire montrent que les planètes se seraient formées par l’agrégation de poussières en rotation autour du Soleil. Ces agrégats auraient par la suite formés des corpuscules dits planétésimaux qui seraient à leur tour entré en collision avec d’autres de ces objets. Pour une collision dite complètement inélastique, les deux planétésimaux se seraient agrégés, formant ainsi de plus gros planétésimaux. Ce processus donnerait finalement naissance aux planètes. Toutefois, au cours de ce long processus, la quantité de gros planétésimaux diminuerait au fil des collisions, étant agrégés ou tout simplement détruits.

On croit que les astéroïdes et les comètes sont les vestiges de la formation du système solaire. Les comètes seraient des planétésimaux originaux tandis que les astéroïdes dans la chaîne du même nom seraient les résidus d’une planète détruite par la forte interaction gravitationnelle entre Jupiter et le Soleil. Ces astéroïdes auraient subi de multiples collisions entre eux, réduisant sensiblement leur taille. Les astéroïdes et les comètes dont les chances d’impact avec la Terre sont les plus élevées sont ceux qui ont subi une perturbation dans leur orbite originale et dont la nouvelle orbite traverse celle de la Terre.

Impact

La taille d’un NEO influence grandement les effets de sa collision sur la Terre. En-deça d’une cinquantaine de mètres de diamètre, un astéroïde devrait se désintégrer, mais cette désintégration dépend également de la composition de l’objet. En effet, s’il est principalement fait de métaux comme le fer et le nickel (souvent un mélange des deux), l’astéroïde ne se désintègrera pas autant que s’il était rocheux.

Meteor Crater, dans le nord de l’Arizona, est non seulement le cratère d’impact le mieux conservé dans le monde, mais aussi un parfait exemple d’un impact produit par un astéroïde de fer/nickel de 50 m. Il y a 50,000 ans, celui-ci a frappé l’endroit à une vitesse estimée à près de 15 km/s (54,000 km/h). L’impact a laissé un trou béant de 1,200 m de diamètre et de 170 m de profondeur dans la plaine et soulevé un anneau de 45 m au-dessus du sol. En creusant, on a découvert des fragments jusqu’à 6 km en-dessous de la surface. Pourtant, les modèles semblent montrer que l’astéroïde aurait perdu la moitié de sa masse, soit 300,000 tonnes métriques, au cours de sa descente!

Pour des NEO dont la taille est supérieure à 1km, on estime que son impact peut dégager suffisamment de matière dans l’atmosphère pour provoquer un « hiver nucléaire ». La poussière encouragerait la formation des nuages qui réfléchirait davantage de lumière du Soleil, abaissant ainsi la température à la surface de la Terre. On croit que le cratère Chicxulub sur la péninsule du Yucatan au Mexique a été causé par l’impact d’un astéroïde de 10 km il y a 65 millions d’années. Les conséquences de cet évènement auraient entraîné l’extinction des dinosaures. Le réservoir Manicouagan, dans la Côte-Nord, est un autre exemple d’un cratère engendré par l’impact d’un NEO de plus de 1 km (5 km).

L’impact d’un NEO dans l’océan peut également provoquer d’importants raz-de-marée qui peuvent inonder des régions complètes, engendrant des centaines de milliers de morts dans les régions côtières. Le tsunami du 26 décembre 2004 dans l’Océan indien n’est qu’un aperçu des effets d’une collision avec un NEO.

Cataloguer les NEO

Il existe déjà plusieurs programmes un peu partout dans le monde dont l’objectif est d’identifier les NEO. Le programme Spacewatch du Steward Observatory (Université d’Arizona), employant deux télescopes au sommet de Kitt Peak (sud de l’Arizona) en est un. Le Catalina Sky Survey (CSS), dont les télescopes sont situés dans la chaîne de montagne Santa Catalina (sud de l’Arizona) détient quant à lui le record actuel de détections des NEO.

D’autres projets sont en élaboration pour cataloguer les astéroïdes et comètes qui croiseraient la Terre. Le Palomar Transient Sky Survey débute ses opérations de cataloguer le ciel à la recherche de tous les phénomènes variables visibles de la Terre, dont le passage des NEO. Pan-Starrs, au sommet du Mauna Kea (Hawaii) devrait également commencer ses observations. Un autre projet, le LSST (Large Synoptic Survey Telescope – Chili), devrait être opérationnel en 2017 et cataloguer avec une meilleure résolution les NEO de petites tailles (140-500 m).

Sources

Space.com
LSST
Visite au Meteor Crater en septembre 2009
CSS
NASA NEO

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