La double traînée de la météorite de Tcheliabinsk a été photographiée alors qu'elle fendait le ciel de l'Oural, le matin du 15 février 2013. © M. Ahmetvaleev

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L'événement de Tcheliabinsk reconstitué par les scientifiques

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Neuf mois après l'événement qui a frappé la région de Tcheliabinsk, des équipes scientifiques ont publié simultanément leurs études dans les revues Nature et Science. Forts des nombreux témoignages, les chercheurs dressent un portrait le plus complet possible de cette météorite qui a explosé dans le ciel de l'Oural. Invariablement, ce « superbolide » est considéré comme l'événement céleste le plus important depuis celui de la Toungouska, en 1908.

À la surprise générale, un corps étranger venu de l'espace a explosé dans le ciel de l'Oural le 15 février dernier. L'onde de choc provoqua alors au sol d'importants dégâts matériels, comme les bris de vitres qui ont blessé environ 1.500 personnes dans la ville de Tcheliabinsk (un million d'habitants) et ses environs. Personne n'avait vu venir cet événement spectaculaire, qui n'est pas sans évoquer celui de la Toungouska survenu en 1908. Heureusement très peu peuplée, cette région isolée de Sibérie vit à l'époque l'explosion d'un astéroïde. Une explosion si puissante qu'elle coucha plus de 60 millions d'arbres ! Pour les chercheurs qui ont mené l'enquête, l'événement de février 2013 serait le plus important connu depuis 105 ans.

Près de neuf mois après les faits, deux articles publiés dans Nature et un troisième sorti simultanément dans Science proposent une reconstitution circonspecte et la plus précise possible. Les enquêtes de terrain conduites par plusieurs équipes scientifiques internationales auprès des habitants d'une cinquantaine de villages alentour ont permis de recueillir de précieux témoignages sur la chute du « superbolide », comme ils l'ont surnommé. Avec le concours de nombreux enregistrements vidéo réalisés avec les caméras embarquées par de nombreux automobilistes russes (afin de s'affranchir d'un éventuel procès intenté par un passant qui se jetterait sous leurs roues pour recevoir un dédommagement), auquel s'ajoute la collecte de vidéosurveillance et la cartographie minutieuse des débris, les chercheurs ont défini avec précision la direction d'origine et, par extension, calculé son orbite initiale.

« Notre but était de comprendre toutes les circonstances qui ont résulté de l'onde de choc préjudiciable », commente Peter Jenniskens, spécialiste des météores à l'Ames Research Center de la Nasa et qui a rédigé l'un de ces rapports. « Sur la base de données des infrasons, la luminosité de la "boule de feu" et l'étendue de la zone de bris de verre, nous confirmons que cet événement était 100 fois plus fort que celui de Sutter's Mill [événement remarquable observé en Californie en 2012 sur lequel il a travaillé, NDLR]. »


Sur cet extrait de vidéosurveillance, on peut voir des ombres portées dues au fragment de 650 kg repêché au fond du lac Tchebarkoul. © Seti Institute, YouTube

Caresse fatale de l’atmosphère sur la météorite de Tcheliabinsk

Estimée dans un premier temps à 17 mètres, la taille du rocher cosmique serait, en réalité, de 19 mètres. Quant à sa masse, elle était approximativement de 12.000 tonnes. En pénétrant dans la haute atmosphère à une vitesse de 20 km/s (des dizaines de fois plus vite qu'une balle de fusil), la météorite de Tcheliabinsk est immédiatement écorchée par la chaleur et la forte pression. À une altitude de 40 km, le stress subi l'aurait fait exploser en 11 fragments de grande taille, tous projetés violemment à plus de 1.500 km/h. Poursuivant leur chute, quelques étages plus bas, à environ 29 km d'altitude, les principaux blocs furent à leur tour pulvérisés en quelque 20 morceaux d'une dizaine de tonnes chacun. Enfin, ces derniers finirent en miettes, pour une grande part désintégrés, et seule une portion congrue toucha le sol. Selon les scientifiques, il y aurait entre 4.000 et 6.000 kg de roches seulement — soit 0,03 à 0,05 % de sa masse initiale — dispersés le long de sa trajectoire vers le sud, entre les villages d'Aleksandrovka et Timiryazevsky. Le plus gros fragment (650 kg) a été récupéré au fond du lac Tchebarkoul, le 16 octobre dernier.

Pour qui se demanderait pourquoi si peu de matériau a touché terre (et c'est heureux d'ailleurs), Olga Popova de l'Académie russe des sciences à Moscou explique que « le rayonnement fut si intense qu'il a contribué à l'évaporation des fragments avant qu'ils ne puissent tomber sous forme de météorites en dehors de la nuée ».

L'onde de choc qui fit trembler les murs de Tcheliabinsk s'est produite lorsque le « superbolide » a explosé à une altitude comprise entre 24 et 30 km. L'énergie dégagée fut alors équivalente à celle de 500.000 tonnes de TNT (35 fois celle de la bombe atomique d'Hiroshima). À la verticale, certains habitants de la ville de Iemanjelinsk racontent avoir été littéralement projetés au sol. Durant un instant, la météorite fut 30 fois plus lumineuse que le Soleil. D'ailleurs, plusieurs cas de brûlures de la peau par le rayonnement ultraviolet ont été recensés.

Origine de la météorite et risques

Les études de la trajectoire de l'objet venu s'abîmer dans notre atmosphère pointent une orbite très semblable à celle de l'objet 86039 (1999 NC43). Connu des astronomes depuis la fin du XXe siècle pour venir s'aventurer de temps à autre dans notre voisinage (prochaine visite prévue le 3 mars 2014, à environ 50 millions de km de nous), cet astéroïde géocroiseur potentiellement dangereux de 2,2 km de diamètre, qui appartient vraisemblablement à la famille Flora dans la ceinture principale d'astéroïdes, pourrait s'être disloqué à la suite d'une collision.

Les mesures faites sur des échantillons collectés par des chercheurs japonais suggèrent que la roche n'a été exposée aux rayonnements cosmiques que durant 1,2 million d'années. Une période somme toute assez courte, quand on sait que la météorite est âgée de plus de 4,5 milliards d'années.

Signalons enfin qu'en recoupant les données recueillies ces 20 dernières années par les satellites et autres caméras au sol scrutant le ciel, le nombre de chutes de corps célestes de 10 à 50 m de diamètre serait sous-évalué, selon les chercheurs. À la lumière de nouvelles statistiques, il semblerait en effet que de semblables événements surviennent en moyenne tous les 25 ans. C'est sans doute parce que la surface du globe terrestre est recouverte à plus de 70 % de mers et d'océans que l'on s'en aperçoit si rarement. Il reste que ces objets sont de taille relativement modeste, et donc très difficiles à traquer. Beaucoup arrivent à passer entre les mailles du filet, au contraire des plus gros. Fort heureusement, les dégâts peuvent être assez faibles et restreints à une seule région.