L’avion Air France Paris-Rio a-t-il pu être touché par une météorite?

La réponse directe à la question ici.

La question de la dangerosité des météorites ou des bolides impactant la Terre est bien connue de tous, que ce soit par le biais de films de science fiction ou par l’hypothèse d’un impact géant pour expliquer la disparition des dinosaures.

Surveillance des dangers dus aux astéroides géocroiseurs

Il existe un programme de surveillance des objets extraterrestres qui pourraient entrer en collision avec la Terre. Ce programme, est le NEO Program pour Near Earth Objects ou Objets Géocroiseurs. Les géocroiseurs sont l’ensemble des objets qui traversent l’orbite terrestre à un moment quelconque de leur histoire.

On distingue plusieurs types de géocroiseurs parmi lesquels :

  • les NECs : comètes passant près de la Terre ;
  • les NEAs : astéroïdes passant près de la Terre ;
  • les Potentially Hazardous Asteriods : Astéroides Potentiellement Dangereux, ce sont les astéroïdes passant à une distance inférieure à 7 480 000 km de la Terre et dont le diamètre est supérieur à 150 m.

Ces astéroïdes sont scrutés en permanence lorsque cela est possible (leur faible taille et donc leur faible luminosité rend parfois impossible leur suivi) afin d’affiner leurs trajectoires orbitales et de calculer la probabilité qu’ils ont de heurter la Terre. Cependant, cela ne veut pas dire qu’ils s’écraseront effectivement sur Terre. À l’heure actuelle, 145 astéroÏdes sur les 6398 objets géocroiseurs détectés ont été répertoriés comme dangereux. Le plus petit astéroïde géocroiseur découvert fait environ 3 mètres de diamètre.

À partir des différentes observations, chaque paramètre de l’astéroide est déterminé :trajectoire, diamètre, vitesse, date(s) de rencontre probable(s), probabilité de rencontre. À partir de ces données, la dangerosité de l’astéroïde est ensuite placée sur l’échelle de Torino qui va de 1 à 10. À l’heure actuelle, l’objet le plus dangereux est classé au barreau 1 de l’échelle de Torino : il s’agit de l’astéroïde 2007 VK184. Cependant, nous avons le temps puisque l’impact potentiel n’est prévu qu’entre 2048 et 2057.

Partie du tableau de classification des astéroides puvant impacter la Terre

Partie du tableau de classification des astéroides puvant impacter la Terre

Taille et nombres des météorites arrivant sur Terre

Lors de son entrée dans l’atmosphère, ce qui peut devenir une météorite doit d’abord traverser l’atmosphère. La présence de cette atmosphère induit des frottements sur les bordures de la météorite qui entraînent une ablation progressive du corps rocheux. Ces frottements sont aussi attestés par la lumière produite lors de la traversée de l’atmosphère.

Étant donné la pression atmosphérique qui existe sur Terre (105 Pa c’est-à-dire que sur un mètre carré s’exerce une pression équivalente à celle d’une masse de 105 kg), cela implique que les corps ayant une masse inférieure à 10 kg à leur arrivée au sommet de l’atmosphère terrestre seront complètement désintégrés sous la forme de leurs atomes constitutifs au cours de leur traversée (incomplète) de l’atmosphère. Ainsi, les météorites qu’on peut retrouver au sol avaient au départ une masse supérieure à 10 kg avant leur entrée dans l’atmosphère. Cependant, les météorites de très petites tailles (dites micrométéorites), ayant une masse inférieure à 1 ng (10-9 g) « survivent » à leur passage quasiment sans altération, leur faible masse leur permettant de « flotter » dans l’atmosphère et de finir par arriver au sol.

Les micrométéorites sont les météorites les plus fréquentes sur Terre mais sont très difficiles à retrouver

Les micrométéorites sont les météorites les plus fréquentes sur Terre mais sont très difficiles à retrouver

Pour les autres météorites, l’ablation subie dans l’atmosphère n’est pas suffisante, on pourra les retrouver au sol. L’atmosphère terrestre est trop ténue pour freiner les corps ayant une masse supérieure à 10 kg avant leur entrée dans l’atmosphère. Ces météorites tombent donc avec la vitesse à laquelle elles ont croisé la Terre, vitesse valant en moyenne 17 km/s (soit environ 61 000 km/h). La vitesse est telle que la météorite créée un cratère et est le plus souvent complètement vaporisée au cours de l’impact. Afin de déterminer le nombre d’objets tombant sur Terre en fonction de leur masse des scientifiques comme Grieve et Dence, en 1979, ont procédé par simple comptage. Ils ont regardé la taille des cratères laissés par les chutes passées sur les grands cratons de l’Amérique du Nord et de l’Europe et ont pu en déduire, avec l’aide des calculs fait par leur collègue Hugues, une loi reliant la masse, et donc approximativement la taille, de la météorite et le nombre de chute au cours des temps géologiques. Ils observent qu’il y a 10 fois plus de particules avec des masses comprises entre 104 -105 g que de particules avec des masses comprises entre 105 -106 g.

Résultats des étude spermettant de connaitre le flux de météorites en fonction de la taille. Daprès Hugues, Space Science Review, 1992

Résultats des étude spermettant de connaitre le flux de météorites en fonction de la taille. D'après Hugues, Space Science Review, 1992

Cependant, si ces grosses météorites ne sont que peu freinées lors de leur entrée dans l’atmosphère, d’autres paramètres s’ajoutent, notamment la fragmentation. Ainsi, la météorite va se casser en plus petits morceaux qui peuvent être, eux, ralentis puisqu’ils offrent, eux, un rapport surface/volume plus grand (pour une sphère le rapport surface/volume est proportionnel à l’inverse du rayon, il augmente donc lorsque le rayon diminue) et sont donc soumis de façon plus importante aux frottements. Le suivi de la chute de la météorite de Zvolen a permis de souligner d’une part l’influence de la fragmentation mais aussi de quantifier le rapport entre la masse entrant dans l’atmosphère et la masse arrivant effectivement au sol. Bien que dépendant fortement de la vitesse d’entrée de la météorite, les observations ont permis de proposer une masse entrante de l’ordre de 230 kg pour une masse totale des fragments retrouvés sur Terre d’environ 1 kg.

Observation de la chute de la météorite Zvolen montrant la perte de masse, de vitesse et la fragmentation importante due à lentrée dans latmosphère. Daprès Hugues, Space Science Review, 1992

Observation de la chute de la météorite Zvolen montrant la perte de masse, de vitesse et la fragmentation importante due à l'entrée dans l'atmosphère. D'après Hugues, Space Science Review, 1992

L’avion Paris-Rio a-t-il pu être impacté par une météorite et se crasher consécutivement

C’est peu probable. L’année dernière, l’astéroïde 2008 TC3, de très petite taille (2 à 5 m de diamètre initial), est tombé sur Terre, au Soudan. Cet astéroïde avait été repéré 19 heures avant l’impact et la trajectoire avait ou être prédite. Il est donc possible de changer les plans de vol des avions (ce qui, ici, n’a pas été fait, la chute de l’astéroïde a même été observée par un pilote d’un avion Air France-KLM).

Si un astéroïde plus gros croisait potentiellement l’orbite terrestre, il aurait de bonnes chances d’être dans la base de données du programme NEO. Par exemple, s’il
s’agissait de la météorite de Zvolen dont nous avons parlé précédemment, sa masse initiale étant de 230 kg, cela implique un diamètre initial d’environ 25cm. Arrivé à l’altitude d’un avion de ligne (10 km) sa vitesse n’est plus que de 6 km/s, elle pèse environ 5 kg (d’après le graphe 2) et s’est fragmentée en plusieurs morceaux. À supposer que ces 5 kg soient concentrés en 5 fragments égaux de 1 kg chacun, il est possible de calculer la taille du trou laissé par l’impact d’un fragment via une loi proposée par Jay Melosh et ses collaborateurs qu’on appelle loi du PI-SCALING. En utilisant cette loi, on peut montrer que le trou vaudrait environ 1 m de diamètre s’il arrive à transpercer la carlingue. Reste à savoir si cela est suffisant pour faire s’écraser un avion…

L’avion volant pendant 10 heures, on peut déterminer la probabilité qu’il a d’être impacté par une météorite de cette taille ou plus grosse puisqu’on sait qu’il en arrive à peu près 10 000 par an sur la surface de toute la Terre (d’après le graphe 1). Pour notre avion qui fait environ 50 m de long et 10 m de large, il a un probabilité d’être touchée par une météorite pendant ces 10 h de vol de 1 chance sur un million de milliards (10-15). Vous avez donc 100 000 fois plus de chance de gagner au Loto « 6 chiffres »que de risques d’être touché par une météorite pendant un vol de 10 h. Ouf !


Commentaire

L’avion Air France Paris-Rio a-t-il pu être touché par une météorite? — 3 commentaires

  1. Passage par pur hasard et lecture de l’exposé en PDF sur les météorites, suite au canular de Latvia (ceci dit assez spectaculaire !!!! sauf le trou 😉
    Je suis graphiste, pas du tout scientifique, mais votre exposé m’a fait découvrir beaucoup de choses.
    Bonne continuation, que la force soit avec toi !
    Cordialement
    Jean-Roch COURBIN
    Périgueux (24)
    France – Planète Terre

  2. L’avion Paris-Rio n’a probablement pas été touché par une météorite.
    Cependant si une météorite est passée très près de l’avion, les perturbations engendrées dans l’air ont surement déstabilisé l’appareil qui s’est mis à vriller.

    Conséquence : les passagers n’ont pas eu le temps d’attacher leur ceinture et l’avion ne s’est pas brisé avant de toucher l’océan.

    Cette théorie là est très probable. Qu’en pensez vous?

  3. Cette théorie est peut-être plus probable que l’impact direct mais est statistiquement tout aussi improbable. Si on considère qu’une météorite passant à une distance valant 10 fois la largeur, ou la hauteur, ou la longueur de l’avion, alors cette possibilité est 1000 fois plus plausible que la précédente. Cependant, ça laisse toujours 100 fois plus de chance de gagner au loto que d’être dans la situation que vous décrivez….

Laisser un commentaire

Votre adresse de messagerie ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *