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    Comment fonctionnent les collisions spatiales
    Des banderoles de gaz et d'étoiles traînant des galaxies des Antennes, qui subissent actuellement une collision spatiale massive. Voir plus d'images de poussière spatiale. NASA/National Geographic/Getty Images

    Quand tu regardes le ciel nocturne, comment vous sentez-vous? Parfois, si c'est une nuit claire sans nuages ​​et que vous êtes loin des lumières de la ville, vous pouvez lever la tête et admirer une vue magnifique sur d'innombrables étoiles. Bien que nous sachions qu'ils sont massifs, des nuages ​​tourbillonnants de poussière et de gaz extrêmement chauds, ils ont tous l'air assez paisibles d'ici sur Terre.

    Et qu'est-ce qui se passerait si, à des millions d'années-lumière, les choses ne sont pas si agréables et apaisantes? Bien qu'il soit difficile d'imaginer, il est possible qu'un certain nombre de ces étoiles soient en route vers (ou aient déjà expérimenté, à cause de la façon dont la lumière voyage) a collision spatiale .

    Bien que les étoiles semblent fixes de notre point de vue sur Terre, ils se déplacent en fait très rapidement dans l'espace, et sans rien pour les éloigner, il y a toujours la possibilité qu'ils rencontrent un autre corps massif. C'est presque comme si l'univers était une table de billard géante sans aucun coussin de rail. Une collision spatiale est exactement ce que cela ressemble - un corps, que ce soit une star, un astéroïde ou une comète, s'écrase sur un autre corps. Les résultats sont souvent des démonstrations spectaculaires d'énergie et de matière, bien que très différent de quelque chose comme l'explosion causée par une bombe atomique.

    Que se passe-t-il lorsque les étoiles - ou même les galaxies, d'ailleurs - entrer en collision? Les collisions spatiales sont-elles un événement rare et dangereux, ou se produisent-ils assez fréquemment? La Terre ou le système solaire pourraient-ils souffrir d'une collision spatiale, que ce soit d'un astéroïde ou d'une supergalaxie massive ? Pour en savoir plus sur ce qui se passe lorsque les étoiles se rapprochent un peu trop près pour plus de confort, lire la page suivante.

    Collisions d'étoiles et de galaxies

    Andromède, la grande galaxie la plus proche de la nôtre. Notre système solaire sera-t-il englouti dans une collision galactique massive ? Frontières de l'espace/Archives Hulton/Getty Images

    Grâce aux photographies des télescopes spatiaux et à la modélisation informatique, les astronomes sont capables de rechercher et d'observer l'existence de collisions galactiques et stellaires. Les scientifiques croyaient à l'origine que ces types de collisions spatiales, aussi connu sous le nom fusions , être assez rare, mais la recherche au début du 21ème siècle les a trouvés assez communs. Alors que les experts comprenaient mieux le début de l'univers et la théorie du Big Bang, ils ont réalisé que les collisions galactiques étaient encore plus courantes dans les premiers temps. Parce que l'univers était beaucoup plus petit, les galaxies étaient plus proches les unes des autres, et, depuis l'origine du Big Bang, étaient susceptibles d'entrer en collision avec d'autres au cours de leur voyage dans l'espace. Même notre propre galaxie, la voie Lactée, emporte avec lui les débris des premières collisions avec d'autres corps massifs, et les astronomes attendent la galaxie d'Andromède, notre plus proche grand voisin, pour nous engloutir dans un futur lointain.

    Une collision spatiale peut sembler être le matériau parfait pour une superproduction estivale hollywoodienne coûteuse, mais en regarder un se dérouler serait en réalité beaucoup moins excitant que vous ne le pensez. Même si les galaxies et les étoiles se rapprochent à des centaines de kilomètres à l'heure, leurs fusions peuvent prendre des millions d'années à se former. Au lieu d'exploser comme des bombes massives, les collisions spatiales agissent comme des douceurs, boules de gaz indéfinies. Une fois que deux corps stellaires se rencontrent, la gravité massive de chacun déformera la forme de l'autre, résultant généralement en une forme de gouttelette. Le 24 avril, 2008, par exemple, le télescope spatial Hubble a capturé des images d'Arp 148, suite de la collision de deux galaxies. Alors qu'une galaxie prenait la forme typique d'un anneau, sa galaxie voisine était étirée comme une queue.

    Une photo d'une animation illustrant une fusion entre deux étoiles à neutrons Daniel Price (U/Exeter) et Stephan Rosswog (Int. U/Bremen)

    Un type courant de collision est entre deux étoiles à neutrons . Les étoiles à neutrons sont en fait des cadavres d'étoiles anciennes - lorsqu'une étoile atteint la fin de sa vie, ça explose, et une masse équivalente à la quantité trouvée dans notre soleil se condense dans une zone de la taille d'une ville. Lorsque deux sont créés à proximité, ils forment ce qu'on appelle un paire binaire et orbitent l'un autour de l'autre, finalement fusionner après des centaines de millions d'années. Les masses combinées des étoiles mortes sont si lourdes que l'événement crée un trou noir dans l'espace, et une fraction de seconde des éclairs de lumière plus brillants qu'un milliard de soleils émettent d'énormes champs magnétiques. Les ondes gravitationnelles d'une paire d'étoiles proches à neutrons pourraient avoir pour effet de déplacer les océans d'environ 10 fois le diamètre d'un noyau atomique - une quantité apparemment faible, mais assez grand si l'on parle de toute l'eau de l'océan. Bien qu'il n'y ait que six paires connues d'étoiles à neutrons sur une trajectoire de collision, les scientifiques pensent qu'il y en a beaucoup plus dans l'espace et que ces types de fusions pourraient se produire aussi souvent qu'une ou deux fois par an.

    Qu'en est-il des collisions spatiales à une échelle beaucoup plus petite, comme celle entre un astéroïde et la Terre ? Pour en savoir plus sur les impacts d'astéroïdes et la possibilité de survivre, voir la page suivante.

    Collisions d'astéroïdes et possibilité de survie

    Une photo satellite de cratères jumeaux aux lacs Clearwater dans le nord du Québec, peut-être formé par l'impact simultané de deux astéroïdes. La vie sur Terre pourrait-elle survivre à un impact important ? Time Life Pictures/US Geological Survey Eros Data Center/Getty Images

    Nous l'avons vu d'innombrables fois dans les films :un astéroïde dévalant l'espace menace la vie sur Terre, et les héros du film sont obligés de trouver un moyen d'arrêter son cours et de sauver la race humaine.

    Mais et si les héros ne réussissaient pas, et qu'un astéroïde s'est réellement écrasé sur la Terre ? Les organismes vivants seraient-ils capables de survivre à un impact, ou les dommages provoqueraient-ils une extinction de masse ?

    Heureusement pour tout avec les processus biologiques habituels, les chances de survie sont un peu plus élevées que vous ne le pensez. De nombreux experts pensent que les dinosaures ont été anéantis par un impact d'astéroïde mortel il y a plusieurs millions d'années, mais de nombreuses espèces ont survécu à la catastrophe, et nous, de tous les animaux, a finalement atteint le sommet de la chaîne alimentaire.

    Survivre à une catastrophe mondiale à la surface de la Terre est une chose, mais existe-t-il d'autres options pour les formes de vie en difficulté à la suite d'une collision dévastatrice ? En 2008, un groupe international d'étudiants allemands, Russie, le Royaume-Uni et les États-Unis ont publié un document de recherche qui a testé l'extraordinaire possibilité de survie des bactéries après un impact avec un astéroïde. L'étude a posé la question intéressante de savoir si les organismes vivants pourraient ou non 1) être soulevés en dehors de l'atmosphère terrestre sur des débris rocheux et ramenés sur Terre ou 2) être transférés, à nouveau via des débris rocheux, sur une autre planète potentiellement hospitalière comme Mars.

    Les étudiants ont reconnu l'extrême difficulté de ce qu'on appelle lithopanspermie , ou le transfert de la vie d'une planète à une autre par des roches expulsées par impact. Tous les micro-organismes attachés aux débris devraient non seulement survivre à l'explosion, ils devraient survivre à l'éjection dans l'espace, le long voyage (entre 1 et 20 millions d'années) d'une planète à l'autre, rayonnement des rayons du soleil et la rentrée dans l'atmosphère de la nouvelle planète.

    Ils soulignent également que, malgré la difficulté, les 40 météorites martiennes découvertes sur Terre suggèrent que le voyage a déjà eu lieu. Les étudiants ont décidé de tester le particulièrement difficile, cyanobactéries résistantes aux radiations appelées Chroococcidiopsis , généralement trouvé dans les déserts chauds du monde entier. Utiliser des explosifs puissants et des pistolets à air comprimé à haute pression pour reproduire l'effet d'un choc d'impact, ils ont soumis les bactéries résistantes, avec plusieurs autres, à beaucoup de pression. Ils sont arrivés à la conclusion que la survie est possible, mais plus l'explosion est grande, mieux c'est -- un impact assez important, quelque part entre 5 et 50 GPa de pression (les diamants se forment sous environ 10 GPa), aurait besoin de souffler l'atmosphère pour rendre la fuite moins nocive pour les organismes.

    Pour plus d'informations sur les corps d'énergie destructeurs éblouissants flottant dans l'espace, voir la page suivante.

    Publié à l'origine :20 mai 2008

    FAQ sur les collisions spatiales

    Qu'est-ce que les déchets spatiaux ?
    Les débris spatiaux peuvent être n'importe quoi comme un vaisseau spatial abandonné, étages supérieurs des lanceurs, des effluents de moteurs à poudre ou même de minuscules taches de peinture.
    Combien y a-t-il de déchets spatiaux ?
    L'Agence spatiale européenne estime en janvier 2021 qu'il y en a 34, 000 objets de plus de 10 centimètres, 900, 000 objets entre 1 centimètre et 10 centimètres, et 128 millions d'objets entre 1 millimètre et 1 centimètre flottant dans l'espace.
    Y a-t-il des collisions dans l'espace ?
    Bien que les étoiles semblent fixes de notre point de vue sur Terre, ils se déplacent en fait très rapidement dans l'espace, et sans rien pour les éloigner, il y a toujours la possibilité qu'ils rencontrent un autre corps massif.
    Comment les déchets spatiaux nous affectent-ils ?
    Si des débris spatiaux entrent en collision avec un autre corps, il peut se briser et produire plus de fragments. Il est possible que cette jonque en orbite finisse par être entraînée vers le bas par la gravité terrestre.
    Pouvons-nous voir la Terre en direct depuis un satellite ?
    Oui, vous pouvez désormais regarder des diffusions en direct de la Terre depuis la Station spatiale internationale.

    Beaucoup plus d'informations

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    Plus de grands liens

    • NASA.gov

    Sources

    • Groshong, Kimm. "Les collisions d'étoiles à neutrons créent d'énormes pics magnétiques." Nouvel espace scientifique. 30 mars 2006. http://space.newscientist.com/article/dn8927-neutron-star-collisions-create-huge-magnetic-spikes.html
    • Horneck, Gerda et al. "Les habitants des roches microbiologiques survivent aux impacts d'hypervitesse sur des planètes hôtes semblables à Mars :première phase de lithopanspermie testée expérimentalement." Astrobiologie. Tome 8, Numéro 1, 2008. http://www.liebertonline.com/doi/pdfplus/10.1089/ast.2007.0134
    • Nesmith, Jeff. « Des éclairs de rayons gamma provoqués par la collision d'étoiles. » Service de nouvelles de Cox. 6 octobre 2005. http://www.oxfordpress.com/business/content/shared/news/nation/stories/10/GAMMA06_COX.html
    • Prix, Daniel et Rosswog, Stéphane. "Produire des champs magnétiques ultra-forts dans les fusions d'étoiles à neutrons." Université d'Exeter. Mars 2006. http://www.astro.ex.ac.uk/people/dprice/research/nsmag/

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