Astronomie et astéroïde

[zélie]

J'ai une question de candide pour les physiciens de passage sur le site, pas par apocalyptisme dûment entretenu, mais simplement parce que comme j'ai quelques jours de congés, j'ai regardé la télé, chose rare, et j'ai vu un truc qui m'a laissé avec des questions.

Si un astéroïde moyen, de 5 ou 10 kilomètres de "diamètre" par exemple, frôlait la terre, (sans la percuter, sans rentrer dans l'atmosphère et se désintégrer), en entrant dans l'orbite en lune et terre par exemple, est-ce que cela pourrait faire dévier l'angle d'inclinaison de la terre, d'une part, et d'autre part, est-ce que cela pourrait dévier l'orbite de la terre (en l'éloignant ou la "poussant" vers le soleil par exemple)?
Quelles seraient les conséquences d'un changement d'inclinaison d'axe de la terre? Quelles seraient les conséquences d'un changement d'orbite de la terre? (Conséquences physiques tout autant que climatiques, par exemple sur les lois gravitationnelles, ou autre)?
Si une planète "frôlée" par un astéroïde ne dévie ni de son axe, ni de son orbite, peut-on prévoir d'autres conséquences astrophysiques?
Un astéroïde peut-il se déplacer en un mouvement orbital?
Si un astéroïde frôle une planète, selon les lois qui régissent les orbites elliptiques, cela augmente-t-il les chances que cet astéroïde revienne percuter la planète lors de sa "rotation orbitale" en retour?
Bon, ça fait beaucoup de questions quand même...
Merci d'y répondre si vous êtes un(e) passionné(e) du sujet.

[Colline]

Bonjour
En tant que ex-physicien et astronome, je peux essayer de vous apporter quelques connaissances.
La terre fait environ 6400 km de rayon. La masse d'un objet est (densité ou masse volumique) x Volume. En gros, si on suppose que l'astéroïde a la même densité que la terre, il suffit de comparer leur volume, ce qui revient à comparer 6400 km/rayon astéroïde, le tout à la puissance 3. Pour astéroïde 5 km, rayon= 2.5 km et on a V terre/V astéroïde = 17 milliards. Si astéroïde de 10 km, ce rapport s'établit à 2 milliards. En gros l'astéroïde est minuscule par rapport à la terre. Même si on tient compte des vitesses, il faudrait que l'astéroïde ait une vitesse de 30000 fois supérieure à la vitesse de la lumière pour avoir une influence (en énergie cinétique) de 1% sur la terre.
Si on ramène tout ça à un corps humain de 70 kg, c'est comme si une poussière de 0.035 mg ( et il me semble qu'une poussière est beaucoup plus lourde que ça ) passait à votre proximité.
Donc même si l'astéroïde (10km) frappe la terre, cela n'a pas de "conséquence" sur l'inclinaison de la terre, sur le changement de son orbite (avec rapprochement ou éloignement du soleil).
Il y a les conséquences dues à l'impact (cratère, onde de choc, beaucoup de matières soulevées qui vont s'accumuler dans l'atmosphère et tout meurt parce que les rayons du soleil ne parviennent plus au sol.

Conséquences de changement d'inclinaison (très rapide) de la terre: saisons modifiées, vents, marées, etc..
Conséquences de changement d'orbite de la terre: températures avec plus grands écarts qu'aujourd'hui (entre jour et nuit, été et hiver). Mais si l'orbite change fortement, je crois qu'on aura pas le temps de voir tous les changements induits.

Conséquences astrophysiques: tous les corps s'influencent mutuellement (quels qu'ils soient) dans notre système solaire, mais un petit objet a peu d'influence sur celui qui est beaucoup plus gros que lui. En revanche l'astéroïde va subir très fortement l'influence gravitationnelle des planètes et sa trajectoire va sensiblement changer au risque de le rendre dangeureux pour la terre.

Un astéroïde peut être dans un mouvement orbital, et la preuve est le nuage de Oort (ceinture orbitale entre Mars et Jupiter) où orbitent des milliers d'astéroïdes.
Tant qu'un objet n'a pas impacté (sur planète, ou soleil, ou autre astéroïde), il va voyager au gré des forces gravitationnelles qui s'appliquent à lui et peut statistiquement revenir à plusieurs reprises passer à proximité de n'importe quel planète (cela peut être régulier comme la comète de Halley, ou au hasard de l'influence des autres objets plus massifs que lui qui se présenteront sur sa trajectoire).

Voilà, j'espère avoir répondu correctement à vos questions.

Que la Paix du Christ soit avec vous.

[Colline]

Rebonjour
Une petite correction: 0.035 mg représente environ 400 fois le poids d'une poussière. Disons que c'est une grosse poussière, un pollen plutôt.

[zélie]

Merci beaucoup Colline, c'est très gentil à vous d'avoir eu la patience de répondre!

En fait ma question aurait dû être: est-ce qu'un objet sidéral de type astéroïde peut, en passant à coté d'une planète quelconque (mais sans la toucher), mais dont le rapport de taille entre eux est faible, avoir une influence sur la planète de type changement d'axe ou d'orbite?
Et, question de curieuse quand même, juste pour le chiffre, quelle devrait être la taille de cet objet sidéral pour qu'il influence une planète comme la nôtre?
Pas tant pour si ça nous arrive, parce que de toute façon on ne le verrait pas, que pour comprendre comment les corps célestes interagissent entre eux.

[Colline]

Rebonjour Zélie

Et bien, si on considère des objets qui ont une vitesse comparable à la terre (environ 30 km/s), et si on considère qu'un facteur 1000 ou 100 (en énergie cinétique et bien que je ne sais pas si ce facteur est correct ou non) suffit à modifier une orbite, il faudrait des objets de plus de 600 km de rayon (pour un facteur 1000) et 1400 km de rayon (pour 100). Remarque: la lune a un rayon de 1700 km et a été "captée" par la terre qui continue son mouvement autour du soleil.
Après, cela dépend de beaucoup d'autres facteurs. Autre remarque; je viens de voir que le plus gros astéroïde entre Mars et Jupiter a un rayon de 1000 km. De tels gros objets sont dans des orbites "stabilisées", c'est à dire ils sont soit des satellites d'autres planètes (comme la lune), soit des objets répertoriés et avec orbites "stables" dans le nuage de Oort ou ailleurs (Pluton par exemple qui n'est plus considéré comme planète).

Pour le changement d'inclinaison, sachez que la lune qui pourtant est assez grosse et influence notre planète tend à modifier légèrement notre inclinaison (effet de nutation, je crois): en exagérant, l'angle varie de (23°-chouia) à (23°+chouia), avec chouia=très petit angle.

De plus, la lune s'éloigne de la terre à raison de 4 cm par an (il me semble), ce qui provoque un ralentissement de la vitesse de rotation de la terre (en fait dans des millions d'années, 24 h deviendront 25 car les jours s'allongent). Ce phénomène me semble d'ailleurs inverse: c'est parce la terre "ralentit" sa rotation que la lune s'éloigne.

Il vaut mieux tout de même que quelqu'un qui connaît la mécanique céleste (dont c'est là son domaine de compétence pour ces questions) donne ses explications qui seront certainement plus justes que les miennes.

[zélie]

Merci beaucoup Colline, votre réponse comble mon questionnement, même si je réalise encore une fois que j'ai manqué de rigueur en reposant ma question. Mais ce n'est pas grave.

Au plaisir de vous relire, une prochaine fois .

[Colline]

Bonjour zélie
Ce que je n'ai peut-être pas fait apparaître (désolé), c'est que la lune a "peu d'incidence astronomique" sur la terre, alors qu'elle est massive (1/80 de la masse terrestre), qu'elle est proche et continuement à notre proximité. Pour perturber une planète, il faudrait sûrement une autre planète aussi massive. Chose impossible car toutes ont des chemins orbitaux qui ne se croisent pas

Mais mieux vaudrait quelqu'un qui connaît bien la mécanique céleste pour nous éclairer.

Paix