Le grand bombardement

Ken Tapping, le 24 avril 2013

Dans le ciel, cette semaine…

  • Jupiter trône toujours dans la partie occidentale du ciel en soirée.
  • Saturne apparaît vers 20 h.
  • La Lune sera pleine le 25 avril.

Le système solaire est né il y a environ 4,5 milliards d’années de l’effondrement d’un formidable nuage de gaz et de poussière cosmique. Lors de cet événement, des particules sont entrées en collision, formant des amas de plus en plus gros jusqu’à produire le Soleil, les planètes et les lunes qui peuplent notre système aujourd’hui. Cependant, beaucoup de poussière et d’amas demeurent et continuent de graviter autour de l’astre solaire. Des collisions se produisent encore, bien qu’elles soient moins fréquentes qu’autrefois.

Quand un objet heurte une planète ou un de ses satellites, il laisse derrière lui un cratère dont la taille dépend de celle de l’objet à l’origine de l’impact et de la vitesse à laquelle il se déplaçait. Le côté intéressant est qu’on peut dénombrer les cratères de différents diamètres et s’en servir pour retracer l’historique de ces impacts.

Imaginez la jeune et fraîche planète Ping Pong, au sol totalement plat, sans montagnes ni quoi que ce soit d’autre pour en meurtrir la surface. Subitement, quelque chose la heurte, creusant un cratère. Un deuxième impact suit, puis encore un autre. Au départ, la plus grande partie de la planète est indemne. La probabilité que l’objet suivant percute un cratère est donc très mince. Cependant, à mesure que le nombre de cratères augmente, la fraction de la surface encore intacte rétrécit, de sorte que de plus en plus d’objets tombent là où d’autres ont déjà percé la croûte planétaire. À la fin, un ancien cratère se voit détruit chaque fois qu’un nouveau est créé. Le nombre de cratères ne varie plus : la planète est saturée.

La situation devient plus intéressante quand la taille des objets qui heurtent Ping Pong change avec le temps. Par exemple, si la proportion de collisions avec de très gros objets diminue au fil du temps, on verra la population de cratères plus modestes augmenter à l’intérieur des plus importants, ce qui ne se produirait pas si la taille des cratères restait la même. Relever la dimension des cratères nous renseignera donc sur l’évolution du bombardement.

Malheureusement, l’exercice s’avère impossible sur la Terre, la tectonique des plaques en remodelant constamment la surface. Seuls quelques endroits isolés sur la planète arborent encore des roches qui remontent à la jeunesse de cette dernière. Sur la Lune néanmoins, la situation est radicalement différente, car notre satellite n’est pas sujet à la tectonique des plaques et la majorité des roches en surface sont anciennes.

Un petit télescope révèlera que le sol lunaire est criblé de cratères de toute taille et que bon nombre d’entre eux se chevauchent et en ont détruit d’autres en partie. De sombres et immenses plaines comptent moins de cratères que les zones montagneuses, plus claires, qui ont été fortement bombardées. De plus, un examen attentif montrera que ces chaînes de montagnes sont en réalité les parois d’énormes cratères partiellement détruites lors d’impacts subséquents. En revanche, les plaines sont de gigantesques champs de lave, résultat de la collision de petits astéroïdes, la lave ayant inondé les anciens cratères pour laisser une surface neuve et lisse qui a remis le compteur à zéro. D’autres impacts ont par la suite perforé le nouveau sol. Grâce aux échantillons recueillis par les astronautes de la mission Apollo, nous avons une idée de l’âge des roches lunaires. Il est donc possible d’établir l’ancienneté de ces plaines.

De tout cela on déduit qu’un bombardement particulièrement intense est survenu il y a 4,1 à 3,8 milliards d’années. Puis le phénomène s’est considérablement calmé. Le plus intrigant cependant est qu’ensuite la vie s’est répandue sur la Terre.

Ken Tapping est astronome à l’Observatoire de radio-astrophysique du Conseil national de recherches, à Penticton (C.-B.), V2A 6J9.

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