Pluie de météores

Image illustrant la position d'un radiant.

Le radiant d'un essaim est le point d'où semblent provenir les étoiles filantes qui la constituent.

Ce point est un effet d'optique causé par le mouvement des courants météoritiques. En effet, ceux-ci se déplacent dans l'espace en suivant des routes parallèles entre elles[16]. La droite menée de la Terre au radiant d'une pluie de météores est donc la direction relative, commune à tous les météores qui constituent l'essaim[17].

Chaque pluie de météores se produit tous les ans à la même période de l'année. Cette période peut durer de plusieurs semaines à quelques heures. Elle présente généralement un pic d’activité plus bref. Par exemple, les perséides, la plus célèbre des pluies d’étoiles filantes, se produisent entre le 17 juillet et le 24 août avec un maximum d’activité vers le 12 août.

L'intensité d'une pluie de météores est mesurée à partir du Taux Horaire Zénithal (THZ). Ce taux correspond au nombre d'étoiles filantes que pourrait voir un observateur sous un ciel noir parfait de magnitude visuelle de 6,5 et sous un radiant situé au zénith[18]. Les conditions pour calculer le THZ sont très rarement remplies au même moment. C'est pourquoi nombre d'étoiles filantes y est surestimé.

Le North American Meteor Network (en) a développé une équation permettant de calculer le THZ. Cette dernière met à contribution le nombre de météores comptabilisés (${\displaystyle HR}$) sur une plage d'observation en tenant compte de l'indice de population (${\displaystyle r}$) de l'essaim observé et de la magnitude limite visuelle (${\displaystyle LM}$) du ciel, et ce, en fonction de l'altitude du radiant (${\displaystyle A}$, en degré) au moment de l'observation[18] :

Formule pour une magnitude en bas de 6,5[18] : ${\displaystyle ZHR={\cfrac {{HR}\cdot F\cdot r^{6,5-LM}}{\sin(A)}}}$

Formule pour magnitude en haut de 6,5[18] : ${\displaystyle ZHR={\cfrac {{HR}\cdot F\cdot r^{LM-6,5}}{\sin(A)}}}$

L'indice de population est propre à chacun des essaims. Il définit la brillance des météores qui constituent les essaims. Cet indice est également une estimation entre le nombre de météores dans les différentes classes de magnitude. Ainsi, selon l'International Meteor Organization, ${\displaystyle r}$est une valeur indiquant combien de fois plus de météores de magnitude ${\displaystyle m+1}$ apparaissent que de météores de magnitude ${\displaystyle m}$[18].

La magnitude limite visuelle est la magnitude limite à laquelle un instrument d'optique peut observer une pluie de météores. Logiquement, plus le ciel est transparent, plus il sera possible pour les observateurs de tirer le maximum de leurs instruments d'optique et, conséquemment, de bien mesurer le THZ, le contraire étant tout aussi vrai[18].

La méthode la plus répandue et la plus efficace pour compter les météores (HR) dans le but d'évaluer le THZ d'un essaims consiste à noter les météores vus sur un papier ou à enregistrer le comptage sur un magnétophone en donnant la magnitude estimée du météore et l'appartenance à l'essaim observé. Cette méthode très simple à mettre en œuvre permet d'établir par la suite un rapport d'observation[18].

Le nombre d'étoiles filantes observé peut être nettement supérieur au THZ, notamment dans le cas où l'essaim a été réalimenté par le passage récent de la comète à laquelle il est associé. Cela peut donner des pluies de météores spectaculaires comme en 1966, avec les léonides observées aux États-Unis et au Mexique qui présentaient un taux horaire d'environ 150 000[19]. On parle alors de tempête d'étoiles filantes (it), qui est une pluie de météores qui a un THZ supérieur à 1 000.

Les Orionides.

Constitué de météores issus des débris de la comète de Halley, cet essaim est en activité entre le 2 octobre et le 7 novembre. Son maximum d'activité est observé le 21 octobre[1]. Son radiant se situe dans la constellation d'Orion.

En 1864, Alexander Stewart Herschel (en) en fait les premières observations précises.

Les Perséides de 2016.

Constituée des débris de la comète 109P/Swift-Tuttle, son point radiant se retrouve dans la constellation de Persée. Les Perséides peuvent être observés du 17 juillet au 24 août. La journée du 12 août est marquée par le taux horaire zénithal le plus élevé de la période d'observation.

Les Perséides sont caractérisés par la vitesse très élevée à laquelle ils se déplacent. En effet, cette vitesse est parmi les plus rapides de toutes les pluies de météores.

Les Léonides en 1966.

Associées à la comète 55P/Tempel-Tuttle, les Léonides peuvent être repérées sur une période s'étalant du 6 au 30 novembre au cours de laquelle le maximum d'activité survient le 17 novembre.

Cet essaim est reconnu pour la production de pluies de météores spectaculaires. En effet, l'une des plus célèbres tempêtes de météores s'est produite le 17 novembre 1833, lorsque la Terre croisa l'essaim des Léonides[1].

Le point radiant des Léonides se retrouve dans la constellation du Lion, d'où son nom.

Découverts en 1870, les Êta aquarides peuvent être observés du 19 avril au 28 mai. Le pic d'activité de l'essaim survient le 5 mai. Tout comme les Orionides, les météores de cet essaim sont issus des débris de la comète de Halley.

Fait particulier, son nom est dérivé d'une étoile plutôt que d'une constellation. Cette étoile, eta Aquarii, est l'étoile la plus brillante de la constellation du Verseau. Elle est à proximité du point radiant des Êta aquarides.

L'atmosphère de la Lune, quoique très ténue, peut expérimenter des pluies de météores. La Lune traverse les mêmes pluies que la Terre puisqu'elle est très près de celle-ci. Lorsqu'elle entre dans un essaim, la concentration de sodium et de potassium de son atmosphère augmente, ce qui a pour effet de modifier sa queue de sodium[20].

Aucune comète n'a été identifiée comme une source certaines de pluies de météores sur Mercure. On ne connaît que quatre comètes ayant une distance périhélique inférieure à la distance aphélique de Mercure (0,466 ua). Parmi elles la comète 2P/Encke, avec une distance périhélique de 0,33 ua et une distance de Mercure minimale de 0,026 ua (124 fois la limite de Roche de Mercure), est néanmoins un candidat plausible[21].

La comète 45P/Honda-Mrkos-Pajdušáková, de période 5 ans et dont la distance minimale de l'orbite de Vénus est de 0,001 6 ua (1,25 fois la limite de Roche), est une source probable de pluies de météores sur Vénus. La comète 7P/Pons-Winnecke est aussi un candidat possible[21].

Les cratères visibles sur les planètes ou les satellites sont en partie causés par des pluies de météores antérieures et de nouveaux peuvent être créés. Mars, ainsi que ses satellites, sont connus pour leurs tempêtes de météores. Celles-ci sont différentes des pluies visibles sur la Terre en raison de leurs orbites différentes relativement aux orbites de comètes[23]. L'atmosphère de Mars est 100 fois moins dense que celle sur Terre au niveau du sol. Aux couches supérieures, là où les météores frappent, l'atmosphère est plus semblable, ce qui fait qu'ils ont presque les mêmes effets. La luminosité des météores sera un peu moins élevée sur Mars en raison de sa distance au Soleil qui est un peu plus élevée, de sorte que les météores sont plus lents à la hauteur de la planète rouge. En contrepartie, ils brûlent plus longtemps que les météores terrestres[24].

En 2005, Franck Selsis et ses collaborateurs rapportent l'observation, le 7 mars 2004, d'une « strie curieuse à travers le ciel martien » par la caméra panoramique de l'astromobile Spirit. Le moment et l'orientation de cette strie et la forme de sa courbe de lumière sont cohérentes avec l'existence d'une pluie de météores régulière associée à la comète 114P/Wiseman-Skiff, baptisée les Céphéides martienset_al.''_2005_26-0">[25].

On connaît 48 comètes dont la distance minimale d'approche de Jupiter est inférieure à la limite de Roche. En raison de la très longue durée des passages en deçà de la limite de Roche, ils se chevauchent et la pluie de matériel cométaire est certainement continuelle sur Jupiter[21].

Comme sur Jupiter, la pluie de matériel cométaire sur Saturne doit être continuelle[21].

Plusieurs comètes ont été identifiées comme des sources probables de pluies de météores sur Uranus, quelques-unes pour Neptune mais encore aucune pour Pluton[21].

: document utilisé comme source pour la rédaction de cet article.

• [Selsis, Brillet et Rapaport 2004] (en) Franck Selsis, J. Brillet et M. Rapaport, « Meteor showers of cometary origin in the Solar System:Revised predictions » [« Pluies de météores d'origine cométaire dans le système solaire : Prédictions révisées »], Astronomy & Astrophysics, n^o 416,‎ 2004, p. 783–789 (DOI 10.1051/0004-6361:20031724, lire en ligne)
• [Selsis et al. 2005] (en) Franck Selsis, Mark T. Lemmon, Jérémie Vaubaillon et James F. Bell III, « A martian meteor and its parent comet » [« Un météore martien et sa comète parent »], Nature, vol. 435,‎ 2 juin 2005, p. 581 (lire en ligne).