Astronomie Québec n°2-4 nov/déc 2013
Astronomie Québec n°2-4 nov/déc 2013
  • Prix facial : gratuit

  • Parution : n°2-4 de nov/déc 2013

  • Périodicité : bimestriel

  • Editeur : Pierre Paquette

  • Format : (216 x 279) mm

  • Nombre de pages : 64

  • Taille du fichier PDF : 5,6 Mo

  • Dans ce numéro : Vitali Nevski, codécouvreur de la comète ISON.

  • Prix de vente (PDF) : gratuit

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Un morceau de la météorite de Murchison, tombée en Australie en septembre 1969. Ce morceau est exposé au National Museum of Natural History (Washington). Crédit : Wikipedia, utilisateur Basilicofresco. Molécule d’acide l‐glutamique Il y a 4 milliards d’années, alors que la Terre et la Lune étaient encore chaudes suite à leur collision, le système solaire a été le théâtre du Grand bombardement tardif : pendant une centaine de millions d’années, les planètes telluriques de la région interne du système solaire ont été bombardées par une pluie de météorites et de comètes provenant de la ceinture de Kuiper. L’existence de cette période tumultueuse a été déduite à partir de la datation des roches lunaires rapportées par les astronautes du programme Apollo. La majorité de ces roches indiquaient un âge d’environ 4 milliards d’années. On savait déjà que la formation des planètes s’était faite par l’accrétion de corps de plus petites tailles. Cette phase, qui marque le début du système solaire, a duré quelques dizaines de millions d’années. Les plus grosses collisions se sont produites vers la fin, lorsque les corps avaient atteint leur taille maximale. Seulement dans la région interne du système solaire, on estime qu’il y avait une centaine de planétésimaux, dont la taille variait entre celles de Vesta et Mars. Un corps de la taille de Mars percuta la Terre, faisant basculer de 23,5° son axe de rotation, tout en lui donnant la Lune. D’autres collisions du même type faisaient également perdre aux autres planètes leur axe de rotation, qui devait être initialement à angle droit par rapport au plan solaire. L’axe de rotation de Vénus, dont le sens de rotation est à l’inverse des autres planètes, aurait basculé de 180° sous l’impact d’une collision. Une partie de l’hémisphère nord de Mars, qui constitue aujourd’hui les terres basses, aurait été arrachée par une collision. La grande quantité de fer dans le noyau de Mercure s’expliquerait par une autre collision, qui, elle, se serait produite dans un angle très prononcé, et qui aurait emporté son manteau de silicates. Toujours est-il que, suite à cette phase initiale, une fois que les planètes avaient acquis leur taille actuelle, on croyait que le système solaire était entré dans une longue période tranquille se poursuivant jusqu’à aujourd’hui. Sauf que l’âge des roches lunaires contredisait cette croyance… Le modèle de Nice, développé en 2005 à l’observatoire de la Côte d’Azur, à Nice en France, décrit un nouveau modèle de l’évolution du système solaire. Ce modèle explique le Grand bombardement tardif. Il y a 4 milliards d’années, les géantes gazeuses, dont l’orbite initiale aurait été comprise entre 5,5 et 17 unités astronomiques, auraient migré vers leur position actuelle (Neptune orbite à 30 unités astronomiques). Cette migration est causée, dans un premier temps, par les planétésimaux que Jupiter éjecte du système solaire. En réaction, Jupiter se déplace légèrement vers l’intérieur. Ce déplacement de la planète la plus massive du système solaire ne va pas sans conséquences pour Saturne, Uranus, et Neptune. La masse de Jupiter fait plus de deux fois la masse des sept autres planètes réunies. Il s’effectue alors un jeu de résonance entre ces planètes, les faisant migrer vers l’extérieur du système solaire. Sur leur passage, les objets de la ceinture de Kuiper, qui jusque là avaient eu une orbite stable, furent lancés vers l’intérieur du système solaire à la rencontre des planètes telluriques. L’étendue du bombardement est particulièrement visible sur la Lune, où l’on compte environ 80 bassins d’impact avec des diamètres de 300 kilomètres et plus. La Terre, non plus, ne fut pas épargnée. 32 Astronomie-Québec Septembre/octobre 2013
Le visage de la Terre avant le bombardement reste un mystère. Possiblement, une croute avait commencé à se former, et çà et là, des masses d’eau couvraient les sols. On estime que les pluies d’astéroïdes qui se sont alors abattus sur la Terre ont apporté les molécules organiques, et que les comètes ont apporté le reste de l’eau. La quantité de deutérium (un isotope lourd de l’hydrogène), par rapport à l’hydrogène retrouvé dans l’eau des océans, correspond au rapport deutérium/hydrogène retrouvé dans deux comètes de la ceinture de Kuiper. Les océans couvrent 70% de la surface de la Terre. Seulement 2,5% de l’eau de la Terre est de l’eau douce, mais 98,8% de cette eau est sous forme de glace, et moins de 0,3% de toute l’eau douce se trouve dans les lacs et les rivières. Ce 0,3% suffit pourtant à approvisionner en eau douce toutes les espèces animales terrestres. Si la surface des océans était moindre, disons de moitié, le cycle évaporation/précipitation serait moindre, il y aurait moins de lacs et rivières, la biodiversité baisserait d’autant, et l’Homme pourrait ne pas exister… À gauche : Configuration initiale des quatre planètes gazeuses et de la ceinture de Kuiper, avant le Grand bombardement tardif, il y a 4 milliards d’années. Au centre : Éparpillement des objets de la ceinture de Kuiper dans la nouvelle configuration. Notez la grande excentricité d’Uranus et Neptune, de même que l’inversion de leur orbite par rapport à l’image de gauche. À droite : Configuration actuelle : 99% des objets ont été éjectés hors du système solaire ; d’autres ont été lancés vers la région interne. Uranus et Neptune ont repris une orbite presque circulaire. Crédit : Mark Booth (AstroMark, sur Wikipedia). La plus grosse sphère bleue (environ 1 385 km de diamètre) représente toute l’eau de la Terre ; la sphère plus petite à sa droite représente l’eau douce (273 km de diamètre) ; le petit point bleu sous celle-ci représente l’eau des lacs et rivières (56 km de diamètre). Crédit : Howard Perlman, USGS ; illustration du globe par Jack Cook, Woods Hole Oceanographic Institution ; Adam Nieman. C’est ainsi que, sans le Grand bombardement tardif, il n’y aurait pas eu assez d’eau sur Terre pour permettre l’évolution d’une vie aussi riche que celle que nous connaissons. Quelles étaient les chances que ce bombardement se produise ? Dans le livre Destiny or Chance, de Stuart Ross Taylor, on apprend que la Terre est le résultat d’une combinaison d’évènements fortuits hautement improbables… mais pas impossibles, dois-je ajouter, puisque nous sommes là ! Sauf que, si on veut trouver un jour une jumelle à la Terre, il faudra se résoudre à chercher à l’extérieur de la galaxie, car, semble-t-il, celle-ci ne contiendrait pas assez de soleils pour permettre au jeu du hasard de reproduire une deuxième fois cette même combinaison d’évènements qui tient du prodige. Heureusement, l’univers est grand ! Référence TAYLOR, Stuart Ross. Destiny or Chance Revisited : Planets and their Place in the Cosmos, Cambridge University Press, 2012. Septembre/octobre 2013 astronomie-quebec.com 33



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