Bolide

Un bolide avec sa trainée lumineuse.

En astronomie, un bolide est un météoroïde de masse importante (par abus de langage un « météore »), produisant un phénomène lumineux intense lors de sa rentrée atmosphérique. Ce phénomène constitué d'un disque lumineux (dû, non pas à la combustion du solide, mais à l'émission du gaz atmosphérique violemment échauffé par compression) et d'une traînée lumineuse (formé par le sillage contenant, outre l'air, des espèces chimiques créées à partir de l'objet), est visible jusque dans la stratosphère.

Description

Un bolide est un corps extraterrestre, ou météoroïde, émettant une luminosité intense – magnitude inférieure à -4 (plus brillant que Vénus) lors de sa rentrée dans l'atmosphère terrestre. Ce phénomène, qui se produit à moyenne altitude (entre 80 et 10 km) est causé par la compression de l'air qui s'échauffe jusqu'à des températures de plusieurs dizaines de milliers de degrés, s'ionise, et entraîne la formation d'une traînée lumineuse.

En fonction de sa dimension, de sa densité et de sa trajectoire, un objet extraterrestre pénétrera plus ou moins profondément l'atmosphère terrestre. En règle générale, plus l'objet est massif, plus sa progression sera importante et plus il sera brillant.

Les phénomènes lumineux
Nom Masse Altitude Durée
Étoile filante ordre du g 110-80 km 1-2 s
Météore ordre du kg 80-50 km 2-5 s
Bolide de 0,5 à 10 T 80-13 km 5-40 s

Un météoroïde qui survit à sa rentrée dans l'atmosphère peut soit en ressortir et est appelé bolide rasant, soit atteindre le sol et il est alors appelé météorite. Lors de la traversée, l'objet subit une ablation plus ou moins importante, en fonction de la densité et de la nature de la matière le constituant. Les forces en action, au moment du ralentissement, tendent à faire éclater le rocher. Plus un corps est volumineux et plus il sera susceptible de se briser : généralement, cela se produit entre 70 et 90 kilomètres d'altitude, les bolides les plus massifs pouvant exploser à 10 km d'altitude. Au moment de la fragmentation, la vitesse chute rapidement et le météore atteint la Terre ou, le plus souvent, se disperse en poussières dans l'atmosphère. Les fragments atteignant le sol deviennent autant de météorites. Moins de 500 pierres de la taille d'une balle de tennis atteignent tous les ans la surface terrestre[1].

La lumière émise par un bolide est produite par deux mécanismes différents : la roche en fusion et l'atmosphère qui l'entoure, qui entre en incandescence à cause de la compression. Au-dessus de 80 km d'altitude, l'atmosphère terrestre n'est pas assez dense pour s'opposer à l'entrée de corps de masse importante. En dessous, l'énergie thermique due aux frottements peut chauffer le bolide jusqu'à 4 000 K[2] ; la matière constituant l'objet ou celles formées par réaction, généralement liquides, s'écoulent sur la surface. Une partie gazeuse est entraînée par l'écoulement.

Un bolide peut émettre une lumière de différentes couleurs, les témoins parlent de lumière allant du bleu au rouge. La couleur du météore dépend de la composition de sa matière et de l'air. Les météorites sont composées de métaux tel que le silicium, le nickel, le fer, le magnésium et éventuellement de carbone, qui produisent différentes couleurs.

Les météores produisent aussi des sons. Généralement le bruit est entendu au bout de plusieurs secondes, voire plusieurs minutes après l'observation visuelle. Ces sons correspondent à l'arrivée d'un « bang » supersonique analogue à celui d'un avion à réaction qui passe le mur du son. Si le météoroïde se fractionne (généralement entre 70 et 90 kilomètres d'altitude), chaque morceau émet sa propre onde de choc qui peut interférer avec les autres. Beaucoup d'observateurs disent avoir aussi entendu des sifflements, produits par des phénomènes non identifiés.

Événements observés

Melun (France), le 17 juillet 1771

Le 17 juillet 1771, vers dix heures et demie du soir (heure de Paris), un météore fut observé dans le sud de l'Angleterre et dans une grande partie de la France, jusqu'à son explosion à proximité de Melun[3].

Périmètre de l'observation

Le météore a pu être observé en Angleterre[4] (observation transmise par Thomas Hornsby, professeur titulaire de la chaire savilienne d'astronomie de l'Université d'Oxford) depuis l'Oxfordshire, le Surrey et le Sussex, et, de ce côté-ci de la Manche[5], depuis la Basse-Normandie (Granville, Argentan, Évreux), la Haute-Normandie (Le Havre, Dieppe, Rouen), la Picardie (Amiens, Senlis, Compiègne), la Champagne (Sens, Reims, Mussy-sur-Seine, Joinville), l'Île-de-France (Paris, Corbeil, Melun), la Bourgogne (Auxerre, Semur-en-Auxois, Dijon), mais aussi à Laval, La Flèche, Tours, Limoges, Sarlat, Moulins, Lyon, Dole.

Le bruit de l'explosion du bolide a été entendu à Rouen, Évreux, Amiens, Senlis, Compiègne, Paris, Corbeil, Melun.

Lieu de l'explosion terminale

Selon l'astronome Jean-Baptiste Le Roy[6], l'explosion terminale du météore a eu lieu à une distance d'une lieue et demie de Melun, au nord-quart-nord-ouest (point de l’horizon qui est entre le nord et le nord-nord-ouest), entre Éprunes, lieu-dit de Réau, et Montereau-sur-le-Jard.

Caractéristiques du météore

D'après Le Roy[7], le météore était, lorsqu'on commença à l'apercevoir, à une altitude de plus de 41 076 toises, c'est-à-dire plus de 80 km. Au moment de son explosion, le bolide était à une altitude évaluée à 18 300 toises, c'est-à-dire environ 35,7 km.

L'astronome estime[8] que le bolide a parcouru plus de 70 lieues de 2 500 toises, c'est-à-dire 340 km, en moins de dix secondes, soit une vitesse supérieure à 34 km/s.

D'après son confrère Jérôme de Lalande[9], « le globe de feu était plus gros et plus brillant en apparence que la lune dans son plein », ce qui donnerait une magnitude apparente inférieure à -12,6.

Aucune arrivée de météorite au sol n'a été enregistrée, le bolide semble s'être totalement désintégré dans l'atmosphère.

Le bolide de Melun figure parmi les exemples cités dans l'ouvrage[10] fondateur sur l'origine extraterrestre des météores publié en 1794 par Chladni[11].

Quenngouck (Indes orientales), le 27 décembre 1857

Le 27 décembre 1857, l'explosion d'un bolide fut observée dans les Indes orientales. Une gravure figure dans l'ouvrage le Ciel d'Adémée Guillemin paru aux éditions Hachette[12]. L'événement est aussi relaté dans plusieurs ouvrages de vulgarisation scientifique de l'époque. Par exemple, il figure dans un article "les pierres qui tombent du ciel" de 1873[13].

Circonstances et lieu de l'observation

Le lieutenant Aylesbury exerce dans la Royal Navy sous l'ère victorienne (1815-1905). Il fut sous les ordres du Gouvernement des Indes et fut désigné en juin 1855 comme superintendant de la flotte de bateaux à vapeur d'Irrawaddy pendant douze mois[14]. En juillet 1856, Lord Dalhousie nomma le lieutenant Aylesbury "Master-attendant" et "marine magistrate" pour Bassein (de nos jours, Pathein) et la Dalhousie.

Il observa le 27 décembre 1857 l'explosion d'un bolide dans le ciel dans les Indes orientales en Birmanie. D'après la revue "La Nature: revue des sciences et de leurs applications aux arts et à l'industrie, Volume 1" de 1873, le dessin réalisé par le lieutenant Aylesbury fut repris par Wilhelm Karl von Haidinger qui réalisa une étude sur l'observation.

Description de la météorite

Après recherche, Quenngouck s'écrit actuellement Quenggouk. Une pierre d'un poids de 6,05 kg désigné "Quenggouk" a été retrouvé dans le bassin d'Irrawaddy qui est le principal cours d'eau de la Birmanie. On peut retrouver le lieu exact de la météorite sur le site de the meteoritical society[15]. La météorite "Quenggouk" est en effet référencée dans le bulletin officiel de the meteoritical society fondée en 1933 qui référence les météorites du monde entier.

On peut voir aussi une photo de la météorite sous le nom "Queng-gouk" sur le site du Geological Survey of India prise le 9 juillet 2016[16]. C'est une météorite de type chondrite.

Toungouska (Russie), le 30 juin 1908

Article détaillé : Événement de la Toungouska.

Ce jour-là, en Sibérie orientale, vers h 0 du matin, un bolide estimé à 100 kilotonnes (soit 50 m de diamètre) explosa à 8 km d'altitude.

L'énergie libérée fut de l'ordre de 15 mégatonnes de TNT (soit 1 000 fois Hiroshima). L'onde de choc rasa la taïga jusqu'à 45 km à la ronde et fut ressentie à plus de 600 km de distance. À 20 km de là, les 600 à 700 rennes de Vassili Djenkoul, ses chiens, ses tentes, sa nourriture et son bois furent instantanément calcinés.

Selon les témoins, le bolide arriva à très faible allure (estimation à 3 km/s), sur un angle très faible (5 à 17°), et laissa une traînée sur plus de 800 km. La faible vitesse de l'objet laisse penser que la Terre a rattrapé le météoroïde sur sa trajectoire. Si cette vitesse estimée fait l'objet d'un certain consensus, il n'en est pas de même pour l'angle d'attaque, qui aurait varié constamment de 115° à, effectivement, 5° à 17° en fin de course. L'azimut aussi aurait changé en cours de trajectoire.

Au village de Nijne-Karelinsk, à 360 km de Toungouska , les paysans ont observé un objet de forme cylindrique, blanc-bleuté, trop brillant pour être observé à l'œil nu, volant assez haut au-dessus de l'horizon nord-ouest. Un bruit sourd comme un grondement de tonnerre fut entendu lors de l'explosion, et à sa place se forma un immense nuage de fumée noire. Un séisme, très important par sa durée et de magnitude 5, fut enregistré jusqu'aux États-Unis. Son épicentre se situait en plein cœur de la Sibérie orientale.

Sikhote-Aline (URSS), le 12 février 1947

Article détaillé : Météorite de Sikhote-Aline.

La météorite tomba dans les montagnes de Sikhote-Aline, province maritime de l'URSS, près du village de Passeka, à 10 h 28 du matin.

Des témoins ont vu une boule de feu, venant du Nord, plus lumineuse que le soleil. La trajectoire du bolide devait être inclinée de 40°, sa vitesse approximative de 12,4 km/s et sa masse avant son entrée atmosphérique de 100 tonnes. La météorite a commencé à se fragmenter en plusieurs morceaux et, vers 5,6 km d'altitude, la masse principale a explosé violemment, laissant derrière elle une traînée de poussière sur 35 km. La déflagration a été vue et entendue jusqu'à 300 km.

Korneï Chvets témoigne :

« J'ai vu une boule de feu bleue et des petits traits de feu derrière l'objet principal, les fenêtres ont tremblé, nous avons eu très peur. J'avais 17 ans, à l'époque je pensais à une bombe atomique américaine. C'était peu après Hiroshima… »

L'artiste Medvedev a peint le bolide d'après sa propre observation.

La météorite s'est écrasée dans la forêt en des milliers de morceaux, dont le plus gros a creusé un cratère de 28 m de diamètre pour 6 m de profondeur. À ce jour, plus de 27 tonnes de ces débris ont été retrouvées.

Příbram (Tchécoslovaquie), le 7 avril 1959

Il s'agit là du premier bolide à avoir été photographié.

Grâce au premier réseau de caméras destiné à l'étude des météores (piloté par l'observatoire d'Ondřejov), les deux stations de Ondřejov et Prčice ont enregistré l'événement. Les images des bolides sont très importantes pour déterminer la trajectoire, la dynamique et l'origine du météoroïde ainsi que la chute possible de la météorite.

L'équipe de l'observatoire en a déduit entre autres :

  • Sa vitesse d'entrée atmosphérique, de 20,88 km/s,
  • Son altitude terminale, de 13 km et s'étant cassé en 17 morceaux,
  • Le point de chute des fragments.

Ainsi, deux jours après, le , un premier morceau de 4,425 kg est retrouvé à Příbram. Cette découverte a permis pour la première fois de recouper les données du météore et du corps extraterrestre. Plus tard, en 2002, le bolide de Neuschwanstein sera photographié par le réseau de caméras. Le calcul de l'orbite du météoroïde montrera qu'il a la même orbite. C'est la première preuve d'un courant astéroïdal.[réf. nécessaire]

États-Unis/Canada, le 10 août 1972

À 14 h 30, une boule de feu très brillante est apparue dans le ciel de l'Ouest américain. L'objet a été observé par de nombreuses personnes et même par un satellite de veille infrarouge de l'US Air Force (des satellites employés à la base pour détecter des traînées de chaleur émanant de départs de missiles balistiques en provenance de l'URSS).

Linda Baker, en vacances ce jour-là dans le parc national de Yellowstone, filma avec sa caméra super-8 26 secondes de course au-dessus du lac Jackson. Le bolide traversa le ciel du sud au nord pendant min 41 s, sur plus de 1 500 km. Il s'avère que l'objet, d'angle de faible incidence, a rebondi sur l'atmosphère et est reparti dans l'espace.[réf. nécessaire] Il n'est descendu que jusqu'à 58 km d'altitude. D'après les calculs, le météoroïde avait une énergie cinétique égale à la bombe nucléaire d'Hiroshima : un impact au sol aurait fait des dégâts considérables.

Tchécoslovaquie/Pologne, le 13 octobre 1990

Article détaillé : Météoroïde du 13 octobre 1990.

Le météoroïde EN131090 du 13 octobre 1990 a effleuré l'atmosphère terrestre au-dessus de la Tchécoslovaquie et de la Pologne, avant de retourner dans l'espace au bout de quelques secondes[17]. Sa trajectoire a été la première à avoir été enregistrée à partir de deux positions géographiques éloignées. Cette observation a permis de calculer plusieurs de ses caractéristiques orbitales. Sa rencontre avec la Terre a ainsi significativement modifié son orbite et certaines de ses propriétés physiques.

Peekskill (États-Unis), le 9 octobre 1992

À 19 h 48 (heure locale), une boule de feu plus brillante que la Lune apparaît dans l'ouest de la Virginie. La météorite va traverser les États-Unis en direction de New York sur 700 kilomètres et finir sa course à Peekskill sur une voiture.

C'est un évènement majeur, car en plus des 12,4 kg de roche détruisant une Chevrolet, le météore sera un des plus filmés de l'histoire des bolides. Quinze vidéos amateurs ont enregistré le phénomène. Michelle Knapp était dans sa maison du 207 Weels Street à Peekskill, lorsque la météorite défonça le coffre de sa Chevrolet Malibu à plus de 300 km/h, avec un bruit fracassant.[réf. nécessaire]

Le bolide survola l'Ouest Américain pendant 40 s à 14,7 km/s, d'une faible incidence de 3.4°. La plupart des gens décrivirent une coloration verdâtre et une luminosité comparable à la Lune (Magnitude -13). Un détail remarqué fut le bruit. D'après de nombreux témoignages insolites, il est établi que le bolide a généré des sons électrophoniques. Patsy Keith et sa famille était à l'intérieur de leur voiture, près d'Altoona en Pennsylvanie, et décrivit le son tel un crépitement comme des étincelles. Ce « crépitement » dura 10 s et fut audible plusieurs secondes après la première fragmentation.

La météorite, pourtant de famille commune : une achondrite type H6, est une des plus recherchées par les collectionneurs, les cotations peuvent atteindre entre 60 et 100 $/g[réf. nécessaire].

Tcheliabinsk (Russie), le 15 février 2013

Article détaillé : Météore de Tcheliabinsk.

Le météore de Tcheliabinsk s'est manifesté le matin du dans le sud de l’Oural, au-dessus de l'oblast de Tcheliabinsk. La masse du bolide est estimée à dix mille tonnes, et l'onde de choc liée à sa pénétration atmosphérique a engendré blessés et dégâts matériels. Plusieurs impacts ont été identifiés. De nombreuses vidéos ont enregistré le phénomène grâce au large usage des dashcam en Russie.

Dans la culture populaire

Le terme de bolide est souvent employé pour caractériser un véhicule roulant à vive allure. Généralement, sa conduite ne semble pas très orthodoxe ou peut même s'avérer dangereuse. Dans les médias, le terme de bolide revient souvent lorsque ce véhicule a créé un accident qui a occasionné de gros dégâts.

Galerie des observations

Galerie des bolides en art

Notes et références

  1. « Météorites et étoiles filantes », A.S.C.T. Section Astronomie
  2. (en) G. Duffa, « Meteors entry phenomenology and modeling », sur ResearchGate
  3. (en) Meteorites in history : an overview from the Renaissance to the 20th century, Ursula B. Marvin, in The History of Meteoritics and Key Meteorite Collections : Fireballs, Falls and Finds, The Geological Society, London, 2006, page 34.
  4. Mémoire sur le Météore ou globe de feu observé au mois de juillet dernier dans une grande partie de la France, Jean-Baptiste Le Roy, Mémoires de l'Académie Royale des Sciences, page 674
  5. Mémoire sur le Météore ou globe de feu observé au mois de juillet dernier dans une grande partie de la France, Jean-Baptiste Le Roy, Mémoires de l'Académie Royale des Sciences, page 673
  6. Mémoire sur le Météore ou globe de feu observé au mois de juillet dernier dans une grande partie de la France, Jean-Baptiste Le Roy, Mémoires de l'Académie Royale des Sciences, page 675
  7. Mémoire sur le Météore ou globe de feu observé au mois de juillet dernier dans une grande partie de la France, Jean-Baptiste Le Roy, Mémoires de l'Académie Royale des Sciences, page 676
  8. Mémoire sur le Météore ou globe de feu observé au mois de juillet dernier dans une grande partie de la France, Jean-Baptiste Le Roy, Mémoires de l'Académie Royale des Sciences, page 678
  9. Lettre sur un météore extraordinaire, Jérôme de Lalande, Journal des Sçavans pour l'année 1771, page 610
  10. (de) Über den Ursprung der von Pallas gefundenen und anderer ihr ähnlichen Eisenmassen und über einige damit in Verbindung stehende Naturerscheinungen, Édition originale, Johann Friedrich Hartknoch éditeur, Riga, 1794, numérisé par la Bibliothèque régionale et universitaire de Saxe (SLUB), Dresde
  11. Matthieu Gounelle, Météorites entre ciel et terre, Éditions du Muséum national d'histoire naturelle, Paris, 2017, page 37
  12. « Le Ciel - 5ème édition 1877 »
  13. « Les pierres qui tombent du ciel »
  14. « The history of the Indian Navy 1613-1863 »
  15. « Lieu où l'on a retrouvé la météorite Quenggouk »
  16. « Geological survey of India »
  17. Spurný, P., Ceplecha, Z. et Borovička, J., « Earth Grazing Fireball: Czechoslovakia, Poland, October 13, 1990, 03h 27m 16s UT », WGN, Journal of the International Meteor Organization, vol. 19,‎ , p. 13 (lire en ligne)

Voir aussi

Articles connexes

Liens externes