II-A Les conséquences

 

    II- Les conséquences des impacts

 

1-L'entrée dans l’atmosphère

 

 

On donne le nom de météorides aux météorites avant qu’elles ne pénètrent dans l’atmosphère terrestre. Un météore désigne le phénomène lumineux provoquée par l’entrée des météorites dans l’atmosphère.

 

Les météorites pénètrent dans l’atmosphère avec une vitesse comprise 11 et 72 km/s, appelée vitesse cosmique. Cette vitesse représente la différence de révolution autour du Soleil entre le météoride et la Terre. Les vitesses très élevées sont extrêmement rares, elles correspondent à des météorites voyageant sur des orbites rétrogrades, c’est-à-dire ayant un sens de révolution opposé à la majorité des corps du système solaire (orbites progrades).

 

L’entrée d’une météorite dans l’atmosphère se traduit d’abord par un phénomène lumineux violent, le météore, qui apparaît à environ 80 km d’altitude. L’intensité lumineuse du météore est comparable à celle du Soleil pour les météores les plus intenses, supérieure à celle de la pleine Lune dans la majorité des cas. Il peut être aperçu sur des distances allant jusqu’à plusieurs milliers de kilomètres. Sa couleur est variable, le plus souvent blanche, elle peut également être jaune, verte ou rouge en fonction de sa composition et de son degré d’échauffement.

Météorite se désintégrant en plusieurs morceaux lors de son entrée dans l'atmosphère

L’entrée atmosphérique d’un astéroïde s’accompagne également d’un phénomène sonore souvent comparé à des coups de canon ou au tonnerre. Ce bruit est provoqué par le franchissement du mur du son par le météoride dont la vitesse est 100 à 1000 fois supérieur à la vitesse du son (environ 300m/s). La fragmentation du météoride en plusieurs objets, le rebond des ondes sonores sur le sol peuvent générer des motifs sonores complexes. On peut désormais estimer la masse du météoride à partir de l’analyse des ondes sonores.

 

L’échauffement de la surface du météoride par les molécules d’air rencontrées à haute vitesse provoque sa fusion. La surface fondue se vaporise et disparaît au fur et à mesure de la descente dans l'atmosphère. Les Météorites pénètrent dans l'atmosphère terrestre à des vitesses de l'ordre de 40 km.s¯1. Vers 120 km d'altitude et jusqu'à 40 km environ, les frottements dans l'atmosphère rendent les météorites incandescentes : leur température peut atteindre 3000°C. La météorite devient alors une "étoile filante". La matière de surface du bolide est fondue, vaporisée et éjectée. Laissant dans son sillage une traînée de matière ionisée, de vapeurs et de poussières, qui pourra persister plusieurs minutes après la chute. La masse de la météorite diminue donc continuellement c'est le phénomène d'ablation.

Les terribles tensions auxquelles elle est soumise provoquent très souvent sa fragmentation en deux ou en plusieurs morceaux, voire en des milliers. Vers une altitude de 20 km, ces derniers, s'ils ont survécu, n'ont plus une vitesse suffisante pour maintenir l'incandescence. Le météore s'éteint donc.

Les études les plus récentes montrent que les corps ayant une masse inférieure ou égale à 10 kg à leur arrivée dans l'atmosphère terrestre seront complètement désintégrées.

Cependant, les météorites de très petite taille, ayant une masse inférieure à 1 ng (10-9 g) "survivent" ne subissent que très peu d’altération, car elles présentent un rapport surface / volume très grand et tel qu'elles peuvent être ralenties efficacement sans être trop chauffées.

Les météorites de plus grande taille parviennent jusqu'au sol. Elles sont très peu ralenties et touchent la surface une vitesse très proche de leur vitesse cosmique. Il y a alors contact et formation d'un cratère d'impact.

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La désintégration de la météorite de Groningen (photos de Robert Mikaelyan)

 



2- Les conséquences directs



Voici un lien vers un simulateur d'impact très précis :http://www.purdue.edu/impactearth

Diamètre

Fréquence d'impact

Conséquences

10 cm à
10 m

200 météorites par an

Accident local

Elles brûlent en général dans l'atmosphère. Elles peuvent toutefois endommager des objets comme une voiture ou un toit mais les accidents mortels restent rarissimes.

Une voiture endommagée par une météorite.

30 m à -1 km

Une fois par siècle

Cataclysme local

Exemple connu : impact du Meteor Crater (il y a plusieurs milliers d'années) ou celui de la Tunguska (1908) : une comète d'environ 60 mètres de diamètre a certainement explosé au-dessus de la Sibérie, dans une région heureusement inhabitée, avec une puissance équivalente à 600 fois la bombe d'Hiroshima.

Pertes humaines probables : équivalentes à une inondation ou à un tremblement de terre. Des métropoles comme Paris, Londres ou New-York seraient détruites si un tel objet leur tombait dessus.

1 km à

-10 km

Une fois tous les 30 000 ans

Cataclysme régional

Pertes humaines probables (pouvant varier suivant le point d'impact) :

100 millions de morts pour une zone fortement peuplée comme l'Europe.

10 km et plus

Une fois tous les 100 millions d'années

Cataclysme planétaire

 

Un choc de cet ordre libèrerait des centaines de millions de mégatonnes de TNT. La planète serait touchée par des tremblements de terre majeurs qui raseraient des villes entières. Un nuage de poussières et de roches entourerait l'essentiel de la planète. Il retomberait sous la forme de millions de météorites. Un milliard et demi de personnes seraient mortes avant la fin du jour.

 

Extinctions massives (voir exemple de la disparition des dinosaures)

 

3-Un exemple de cataclysme planétaire, l'extinction des dinosaures



Il y a 65 millions d'années, un astéroïde, dont la taille est estimée à 10 km, percuta la Terre au niveau de la presqu'île du Yucatan, à Chicxulub au Mexique.

 



 

La vitesse de percussion fut estimée à  25 km/s, dégageant instantanément une énergie de 1024 joules, soit l'équivalent de 5 milliards de bombes d'Hiroshima. Il s'ensuivit un jaillissement de matière jusqu'à 60 ou 70 km de hauteur. La température de l'atmosphère fut portée à 400°C sur l'ensemble de la Terre. Le méthane, issu de la décomposition des plantes et enfoui dans les couches internes, fut éjecté dans l'atmosphère en s'enflammant. Des incendies gigantesques embrasèrent la planète. Du fait que cela se passa à l'équateur, le nuage de poussières se repartit sur les 2 hémisphères, accélérant le processus de recouvrement planétaire.

 


Cette catastrophe en chaîne provoqua, on en est maintenant presque sûr, la disparition des 3/4 des végétaux et les 2/3 des animaux, dont les fameux dinosaures, pour le plus grand profit des mammifères de l'époque dont nous sommes issus.



4- Le réel danger : un impact en mer



Nous savons que la surface de la Terre est recouverte par plus de 70% de mers et d'océans. Il est donc plus probable qu'un astéroïde tombe en mer plutôt que sur la Terre ferme. Malheureusement, les conséquences n'en seraient que plus terribles.

Un astéroïde d'une taille de 200 m de diamètre qui percuterait la Terre, qu'il soit constitué de fer ou poreux, provoquerait un ou plusieurs raz-de-marées successifs avec des vagues atteignant les 60 m de hauteur dans les régions côtières peu profondes et des vagues secondaires d'environ 10 m d'amplitude. Le tsunami se déplacerait sur près de 10000 km à plus de 800 km/h !

Par exemple, si un tel astéroïde tombait au milieu du Pacifique, des villes aussi grandes que Tokyo ou Sydney seraient détruites, Los Angeles et Seattle seraient partiellement noyées tandis que la vague se propagerait jusqu'à 50 km à l'intérieur des terres, jusqu'aux contreforts des premières montagnes. Il va de soi que s'il tombait dans l'océan Atlantique, les deux côtés de l'océan seraient gravement touchés par le tsunami qui anéantirait l'économie des pays touchés. S'il tombait dans l'océan Indien ou la Méditerranée, le tsunami ferait vraisemblablement des millions de victimes dans toutes les régions proches du niveau de la mer.

Le seul moyen d'arrêter une vague trop puissante serait d'attendre qu'elle se mesure à plus grand qu'elle.

Comment expliquer un phénomène de cette ampleur ?



En fait l'onde se développe en fonction de la force du choc et de la masse volumique d'eau disponible, qui varie donc avec la profondeur. Ainsi, si la météorite atteignait la Fosse des Mariannes, la vague formerait un tsunami qui se propagerait à une vitesse supersonique ou serait au contraire de faible amplitude et très lente (50 km/h) si elle se formait près des côtes.

Quant à l'impact dans l'océan d'un astéroïde comme 1950DA (voir partie La surveillance) , le tsunami atteindrait les 4 km de hauteur !


                   



5- Les conséquences indirectes



L'arrivée d'un bolide sur la Terre peut avoir des effets dévastateurs sur la biosphère et sur le climat. On estime qu'un impact provoque des changements climatiques globaux à partir d'une taille de 1km, ce qui correspond à une taille de cratère d'environ 10 km. De tels bolides surviennent environ tous les 200000 ans environ et les bolides les plus massifs (10 km ou plus) ont la possibilité de créer des extinctions massives. De tels impacts surviendraient environ tous les 100 millions d'années.

L’empoisonnement de l’air, du sol et de l’eau

Les astéroïdes contiennent des quantités importantes de métaux toxiques comme le nickel, le chrome et le cobalt qui peuvent empoisonner l’air, le sol et l’eau.

De plus, la vague de chaleur associée à l’entrée du bolide dans l’atmosphère peut avoir engendré des réactions chimiques au sein des gaz qui forment l’air. Par exemple, une conséquence de ces réactions est la production de dioxyde d’azote, un composé plutôt opaque et hautement toxique. Combiné à de la vapeur d’eau, le dioxyde d’azote se transforme en acide nitrique qui retombe sur le sol sous forme de pluies acides meurtrières.

Les sédiments marins situés sur le lieu d’impact ont également dû libérer du dioxyde de soufre (et du gaz carbonique), qui a certainement contribué, lui aussi à produire des pluies acides.

En terme de durée, les pluies acides se sont probablement perpétuées pendant des mois, tandis que l’empoisonnement en métaux toxiques a dû persister pendant des années.

Le refroidissement du globe

D’épais nuages de poussières, de suie, de dioxyde d’azote et de dioxyde de soufre empêcheront les rayons du Soleil d’atteindre la surface du globe pendant des années. Une longue nuit tombera sur la Terre, provoquant une perte de vision et stoppant la photosynthèse pendant plusieurs mois.

La température au sol a probablement chutera de quelques degrés Celsius, causant un refroidissement du globe durant plusieurs années.

L’amincissement de la couche d’ozone

Une autre conséquence des réactions chimiques se produisant au sein des gaz qui forment l’air est l’amincissement de la couche d’ozone.

L’effet de serre

Une fois les poussières retombées, l’atmosphère terrestre retrouvera une partie de sa transparence. Mais la vapeur d’eau et surtout le gaz carbonique (libéré des sédiments lors de l’impact) absorberont par la suite la majeure partie des rayons solaires réfléchis par la Terre provoquant un effet de serre.

La température du globe grimpera de plusieurs dizaines de degrés Celsius, gardant la surface terrestre anormalement chaude pendant plusieurs milliers d’années.

6- Les cratères



Les cratères sont divisés en deux catégories selon la vitesse ou la morphologie de la météorite :



Les cratères complexes

Les cratères simples

 

 

 


 


 

 

 

Ces cratères sont plus larges mais moins profonds. Ils sont dotés d'un pic central qui peut devenir, si l'on progresse dans la taille du cratère, un anneau montagneux. Sur Terre, les pics apparaissent déjà dans des cratères de 2 à 3 km. Pour des cratères de 15 kilomètres de diamètre, on observe déjà un anneau montagneux.

Ils sont les plus nombreux et adoptent une forme en bol plus classique.

Voici quelques exemples des plus beaux cratères qu'on retrouve sur Terre :

 

Le Meteor Crater

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Extraordinaire cratère de l'ouest américain. Il est presque intact notamment du fait de son âge et de la nature désertique de la région. Il a des dimensions énormes : son diamètre va de 1.2 à 1.4 km et sa profondeur atteint 190m. Il a été créé par la chute il y a 50 000 ans d'une météorite géante de 50 m de diamètre environ, circulant à une vitesse estimée entre 12 et 20 km/sec.

 

 

       Pingaluit crater

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Une saisissante structure formée lors de l'impact d'une météorite sur la surface de la Terre est observable dans le nord du Québec. À juste titre désigné structure d'impact, le cratère d'un diamètre de 3,4 km est de forme presque parfaitement circulaire. Son rebord soulevé s'élève jusqu'à 163 m au dessus du lac qui occupe actuellement la dépression. D'une profondeur 252 m, ce lac est le plus profond de la province de Québec.

 

 

Le Manicougan Crater

 

 

Cratère de 100km de diamètre situé au Québec, la taille de l'astéroïde est estimée à 3km. Les prévisions pour un tel astéroïde sont tous les 10 millions d'années. Cet impact, datant de 206 à 214 millions d'années a détruit une zone équivalente à l'Europe.

















 

 

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