La traversée de l’atmosphère
Entre 80 et 120 km d’altitude, la surface du météoroïde devient incandescente et s’évapore sous l’effet de la friction avec la haute atmosphère. Les gaz résultant de la vaporisation entrent en collision avec les atomes des gaz atmosphériques en les excitant, c’est-à-dire en faisant sauter leurs électrons à des niveaux énergétiques plus élevés. Quand les électrons retrouvent leur état initial, un bref éclair de lumière est émis, qui correspond au phénomène lumineux appelé météore. La traînée de gaz ionisés mesure de 20 à 30 km de long et quelques mètres de large. Si la collision entre le météoroïde et les atomes atmosphériques survient à des vitesses supérieures, et donc à des niveaux d’énergie cinétique majeurs, le degré d’ionisation du météoroïde sera plus élevé et la quantité de lumière émise sera donc supérieure : le météore sera alors plus lumineux. Si les vitesses sont encore supérieures, l’énergie cinétique est alors suffisante pour provoquer une ionisation des atomes atmosphériques. Quand les atomes retrouvent leur état initial, autrement dit quand les atomes ayant perdu des électrons capturent des électrons libres dans l’espace, on observe non seulement un météore d’une luminosité exceptionnelle, mais aussi une tramée persistante comme celles qui accompagnent souvent l’apparition des étoiles filantes les plus brillantes. Le phénomène météorique reste toutefois très bref : en général, il ne dure pas plus de deux dixièmes de seconde. Les météores lents, qui durent une ou deux secondes, sont très rares. On les voit parfois exposer ou plus précisément se fragmenter dans le ciel : après la fragmentation, la traînée persiste, tout en s’atténuant, et on observe parfois plusieurs traînées. Le météoroïde se brise brutalement, sous l’effet conjugué de l’échauffement intense de sa surface et de la pression colossale exercée par l’atmosphère. L’altitude à laquelle le météore «s’éteint» varie en fonction de sa masse, de sa consistance et de l’angle de chute. Elle se situe généralement entre 40 et 50 km. À cette hauteur, les météoroïdes se désintègrent complètement, même les plus gros et les plus consistants : les pluies d’étoiles filantes ne sont jamais associées à des chutes de météorites. En général, les dimensions des fragments météoriques sont, de toute façon, très modestes : elles atteignent, au maximum, celles d’un petit bloc de pierre, dont la densité est alors très faible. L’apparition de bolides très lumineux pendant les averses météoriques est en fait très rare. Ceux- ci s’observent généralement quand le fragment d’un petit astéroïde pénètre dans l’atmosphère. À cet égard, le bolide observé le 12 août 1993, pendant l’averse des Perséides, d’une luminosité équivalant à celle de la pleine lune, constitue une exception : le météoroïde qui le produisit mesurait sans doute environ 30 cm de diamètre et pesait entre 10 et 15 kg.
On estime à environ 25 millions le nombre d’étoiles filantes visibles chaque jour à l’œil nu sur toute la surface de la Terre; toutefois, la masse totale des débris météoriques ne dépasse pas une tonne. Mais notre planète reçoit chaque jour de l’espace interplanétaire au moins 400 tonnes de micrométéoroïdes dont la taille est de l’ordre du micron, voire moins. Ces poussières cosmiques sont freinées par l’atmosphère avant même de pouvoir s’embraser et se déposent lentement sur le sol, en quelques jours ou en quelques semaines.
Vidéo : La traversée de l’atmosphère
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