Des impacts à vitesse variable

Ken Tapping, le 12 novembre 2015

Dans le ciel cette semaine…

  • Vénus, Jupiter et Mars font leur apparition à proximité l’une de l’autre avant 4 h.
  • Nouvelle lune le 11.

Le jour de l’Halloween, une comète éteinte a frôlé la Terre. L’amas de glace et de poussière faisant quelque 400 m de diamètre et se déplaçant à 35 km par seconde est passé à 490 000 km de nous, au-delà de la position de la Lune. Comparée aux 12 756 km de diamètre de notre planète, cette distance semble respectable, mais à l’échelle cosmique, elle est ténue.

Imaginez une cible de tir à l’arc faisant 980 000 km de diamètre (2 fois le rayon de 490 000 km). Le centre de la cible fait 12 756 km de diamètre. Des flèches sont tirées au hasard en direction de la cible par un archer peu doué. En respectant la proportion entre le centre de la cible et la superficie totale, une flèche sur 6 000 en moyenne frappera dans le mille. Suivant la même logique, en moyenne, une comète ou un astéroïde sur 6 000 passant dans un rayon de 490 000 km de la Terre risque de la heurter. En supposant qu’un de ces objets nous frôle chaque année, on ne peut en déduire qu’il s’écoulera 6 000 ans entre les impacts, il faut plutôt comprendre qu’en 6 millions d’années, la Terre aura subi 1 000 impacts.

L’Observer’s Handbook of the Royal Astronomical Society of Canada dresse une liste de 60 cratères d’impact majeurs qui sont toujours visibles sur la Terre et qui remontent à aussi loin qu’à 2 milliards d’années. Sous l’effet des mouvements des plaques tectoniques et du climat, l’écorce terrestre se recycle constamment, si bien que le nombre de cratères qui ont été formés au cours des deux derniers milliards d’années devrait être beaucoup plus important. Les deux derniers impacts datent de 1908, année à laquelle un objet a explosé dans l’atmosphère au-dessus de la Sibérie, et de 2013, où un objet d’environ 20 m de diamètre a causé d’immenses dommages en percutant la Russie.

Ces collisions confortent notre conception de la genèse du Système solaire selon laquelle des objets entrés en collision à grande vitesse se sont agglutinés, les impacts répétés ont libéré une grande quantité d’énergie qui a liquéfié la roche; en se refroidissant, les amas ont donné naissance aux planètes. Cette conception soulève toutefois de sérieuses questions. D’abord, pourquoi y a-t-il autant d’eau sur Terre et qu’il y en aurait même eu sur Mars selon les récentes découvertes? Pourquoi cette eau ne s’est-elle pas évaporée complètement? Nous savons aussi que les nombreux composés carbonés à l’origine de la vie qui se trouvent dans les nuages cosmiques semblent être présents sur la plupart des planètes, même Pluton. Les températures atteintes par la roche en fusion auraient pourtant dû les détruire. L’effet de serre causé par l’atmosphère de Vénus a détruit tous les composés organiques qui ont pu y exister et qui ont sûrement depuis longtemps disparu.

Nous commençons toutefois à avoir des éléments de réponse. Tous les impacts n’ont pas eu lieu à grande vitesse. Les premières images prises par la sonde Rosetta qui orbite autour de la comète 67p/Tchoui depuis 2014 ont semé la surprise, car la comète semble être formée de deux objets soudés ensemble. L’analyse des gaz rejetés par la comète a révélé la présence d’oxygène, ce qui est très curieux. En effet, l’oxygène est un gaz très réactif qui se combine avec d’autres éléments dès que les conditions sont propices. Par exemple, il fait rouiller le fer, il crée de l’oxyde de fer et il brûle les molécules à base de carbone, produisant ainsi du dioxyde de carbone. Comme il est très improbable qu’il y ait des végétaux sur la comète, il faut donc que l’oxygène s’y trouve depuis longtemps, des millions ou des milliards d’années, sans avoir réagi avec d’autres substances. Cela n’a pu se produire qu’à des températures très froides. Si la comète s’était formée par des collisions à haute énergie, les températures résultantes auraient amené l’oxygène à se combiner avec d’autres substances présentes. Comme nous sommes relativement sûrs que les objets de notre Système solaire se sont formés par accrétion, certaines collisions ont dû se produire à basse vitesse, sans dégager beaucoup d’énergie. Ainsi, certains objets, dont cette comète, semblent s’être formés par la lente réunion de deux objets. C’est ainsi que les matériaux essentiels à la vie, dont l’eau en abondance, ont pu se déposer sur la Terre et probablement sur Mars et d’autres objets.

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

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