.
-

Les étoiles Filantes

Aperçu
Les étoiles filantes, parfois appelées météores, bien que ce dernier terme recouvre un ensemble plus large de phénomènes, se présentent comme des traînées lumineuses apparaissant subitement au milieu des étoiles et qui semblent glisser sur la voûte du ciel  et qui s'évanouissent après un temps plus ou moins long. Elles ont des couleurs variables et des éclats qui peuvent être très différent. Certaines sont tout juste perceptibles à l'oeil, d'autres brillent assez pour être visibles en plein jour (Les Jours et les Nuits). Dans ce cas extrême on les désigne plutôt sous le nom de bolides*. 

Les étoiles filantes apparaissent à des altitudes de 120 km en moyenne et disparaissent vers 90 km. Certaines sont même  visibles à 400 ou 600 km au-dessus du sol. Ces phénomènes correspondent à la combustion de petits corps circulant dans l'espace à des vitesses de l'ordre de 70 km/s et dont l'orbite croise celle de la Terre. A leur entrée dans l'atmosphère, sous l'effet des pressions dues à leur traversé à très grande vitesse des couches d'air, ces corps s'échauffent dans des proportions importantes, au point de laisser derrière eux un sillage de plasma (gaz-ionisé), qui correspond à la traînée lumineuse que l'on observe. Le plus souvent, ne sont impliquées que de très fines poussières, dont on compare souvent la consistance à celle de cendres de cigarettes. Cependant, les plus brillantes, celles en particulier qui se manifestent comme des bolides,  correspondent à des objets plus gros  pour lesquels la destruction n'est pas complète lors de leur passage dans l'atmosphère et qui atteignent le sol, où on les connaîtra sous le nom de météorites

Le nombre des étoiles filantes que l'on peut observer chaque nuit est très variable; il dépend de la longueur de la nuit, de la pureté du ciel, du plus ou moins de lumière fournie par la Lune, du lieu d'observation et de l'époque. Un constat qui conduit à reconnaître deux catégories d'étoiles filantes, selon leur origine : les étoiles filantes sporadiques, créées pas des poussières d'astéroïdes, et les étoiles filantes d'essaims, provenant de la poussière libérée par les comètes. Certains essaims peuvent donner lieu épisodiquement à de beaux spectacles appelés pluies ou averses d'étoiles filantes.


Mise en ordre
Les étoiles filantes sporadiques

Les étoiles filantes que l'on dira sporadiques sont celles qui ne semblent désigner aucun point particulier dans le ciel, et ne manifestent pas non plus de prédilection pour une période particulière de l'année. Elles sont principalement  issues de la matière(poussières et autres météoroïdes) dispersée dans le milieu interplanétaire lors des fragmentations d'astéroïdes, à l'occasion de leurs collisions. Ce sont parmi elles que l'on recrute la plupart des bolides. Ces poussières peuvent aussi, secondairement, provenir de la dispersion de la matière issue d'anciennes comètes et qui s'est diluée dans le milieu interplanétaire (Le Nuage zodiacal).

Les bolides*.
Un bolide est un météore très brillant (souvent visible en plein jour) créé par l'entrée et la destruction dans l'atmosphère d'un météoroïde relativement gros. Ces corps lumineux  traversent l'atmosphère comme des étoiles filantes ordinaires, et en diffèrent seulement en ce qu'ils possèdent un disque sensible. On a vu des bolides éclairer le ciel d'une lumière assez vive pour être appréciable même en plein jour. Ils sont quelquefois accompagnés de traînées lumineuses, de fumée et de détonation. Si leurs débris du corps impliqué dans la production du météore tombent au sol, on a affaire à des météorites. 

L'explication de ces phénomènes a tardé à apparaître. Beaucoup de méprises prévenaient de ce que l'on confondait souvent les bolides et le phénomène de la foudre en boule (La Foudre et les Éclairs), et cela conduisait à les distinguer des étoiles filantes proprement dites. Parmi les descriptions anciennes qui se réfèrent bien à des bolides (La découverte des météorites), on citera celles de Kirch et du géographe Balbi. Kirch , en 1686, vit un de ces globes à Leipzig. Son diamètre était, selon son dire, «-presque aussi grand que le demi diamètre de la Lune »; sa lumière était si vive, qu'on aurait pu y lire : il disparut insensiblement. Le même globe de feu fut aperçu, croit-on, à plusieurs kilomètres de là. Quant à Balbi, il en vit un beaucoup plus gros à Bologne, en 1719 : son diamètre paraissait cette fois égal à celui de la pleine Lune : il avait une queue dont la longueur égalait sept fois son diamètre; « il creva en faisant un bruit affreux », ajouta le témoin. 

Chladni expliquait cette rupture par le développement et la dilatation de fluides intérieurs qui crèvent leur enveloppe. Lorsqu'on ne les voit pas éclater, c'est qu'ils sont trop élevés ou qu'ils se sont éloignés de l'atmosphère, et ont poursuivi leur route dans l'espace. Quelquefois  un globe enflammé se divise en un certain nombre de fragments, et chacun de ses fragments forme un petit globe lumineux qui éclate à son tour; dans quelques-uns, la masse après avoir donné issue aux gaz intérieurs, s'affaisse sur elle-même, puis se gonfle de nouveau pour éclater une seconde fois. Les globes qui font des bonds éclatent ordinairement au point qui sépare deux bonds successifs; ses explosions s'accompagnent de vapeur, de fumée, et l'on voit que le globe poursuit sa course, en jetant un nouvel éclat. L'ébranlement est tel quelquefois que les maisons tremblent, les portes et les fenêtres s'ouvrent, et les assistants se figurent qu'il y a un tremblement de terre. Quelquefois, dit Chladni, l'explosion n'est point remarquée, parce que, après avoir émis ses gaz, s'enveloppe d'une épaisse fumée et masse sa clarté. 


Les étoiles filantes des essaims

Les secondes, issues de la combustion de poussières libérées sur leur trajet par des comètes, lorsqu'elles approchent des régions internes du Système solaire, sont pratiquement tout le contraire de cela. Elles se manifestent à certaines dates bien définies de l'année, et  semblent toutes provenir d'un même point du ciel, qui est appelé leur radiant*. Ces deux traits définissent ce qu'il est convenu d'appeler un essaim. Les essaims portent généralement un nom dérivé de la constellation où se situe ce radiant. Les perséides, qui correspondent à étoiles filantes remarquées vers le début août, semblent par exemple, toutes provenir d'un point situé dans la constellation de Persée. Mais, mais du fait des perturbations diverses que subissent les orbites des essaims, la position radiant change progressivement, et l'on rencontre parfois des essaims dont le nom n'est plus aujourd'hui en rapporta avec la constellation où se situe leur radiant. C'est notamment le cas des andromédides, visibles en novembre, et dont l'origine apparente se situe aujourd'hui dans la constellation des Poissons
-


Les léonides en 2002. Des trajectoires parallèles,
mais que l'effet de perspective fait apparemment diverger
d'une zone étroite du ciel, leur radiant.
 (Source : www.skylook.net, Copyright :  Juan Carlos Casado et  Isabel Graboleda).

Un essaim traduit l'existence dans l'espace de riches concentrations de poussières dans des régions bien définies. L'étude des trajectoires des étoiles filantes de plusieurs essaims a, depuis le XIXe siècle, pu être mise en relation avec l'orbite de certaines comètes, signature de leur origine. 

Les retours périodiques des essaims d'étoiles filantes ont été le premier indice qui a porté les astronomes à renoncer à voir dans ces averses des phénomènes de type météorologique. Suivant les théories de Schiaparelli et Le Verrier, déjà très proches des conceptions actuelles, voici ce qui devait se produire : 
« Sous l'influence probable de l'attraction des planètes, la masse de certaines comètes peut s'éparpiller dans le voisinage du Soleil en un immense courant continu de forme parabolique, et pouvant mettre des années, des centaines et même des milliers d'années à effectuer successivement son passage au périhélie. Lorsque l'orbite terrestre rencontre un de ces chapelets météoriques, notre atmosphère est sillonnée par une quantité innombrable d'étoiles filantes, d'autant plus nombreuses que la portion traversée est plus ou moins profonde et riche en corpuscules. Sous l'influence de l'attraction de la Terre, ces étoiles filantes peuvent être déviées de leur route, tomber à la surface du sol et constituer des météorites; elles peuvent aussi illuminer pendant quelque temps les hauteurs de l'atmosphère terrestre. » 

Les observations d'étoiles filantes des 27 novembre 1872 et 1885 ont ainsi montré que les éléments de l'essaim des andromédides sont identiques avec ceux de la comète de Biela. De même, comme l'avaient déjà souligné les deux astronomes précédemment cités, l'essaim des perséides, du 10 août, a la même orbite que la comète III de 1862 (comète de Swift-Tuttle), l'essaim des léonides (13 novembre) a les mêmes éléments que la comète de Tempel 1866; celui du 20 avril est identique à la comète 1861 (I), ou comète de Thatcher, etc.

L'orbite des perséides est aussi celle de la comète Swift-Tuttle...

La période d'activité, autrement de visibilité de l'essaim, peut s'étaler sur plusieurs jours ou même plusieurs semaines; parfois elle peut n'être que de quelques heures. Certains essaims connaissent un pic d'activité au cours de cette même période. Les étoiles filantes deviennent alors plus nombreuses pendant un laps lui aussi assez variable, qui va de quelques heures à un ou deux jours. On peut ainsi observer des ariétides (radiant dans le Bélier)  entre le 21 mai et le 1er juillet, mais le maximum d'activité se situe autour du 11 juin, et les taurides (radiant dans le Taureau), pour leur part, ne se manifestent que quelques heures, vers le 4 novembre. Tout cela dépend d'abord du degré de concentrations des poussières croisées par la Terre, et de leur directions par rapport au mouvement de notre planète

Le caractère spectaculaire ou nom de l'essaim, la vitesse plus ou moins grandes des étoiles filantes qui le constituent, dépendront aussi des conditions de la rencontre. Lorsque l'essaim et la Terre circulent dans des directions opposées, la vitesse relative est plus importante que lorsque l'essaim se contente de rattraper la Terre sur son orbite, et on a des chances de voir des étoiles filantes plus brillantes et plus nombreuses. Pour la même raison, le lieu où l'on se trouve sur Terre a son importance : on ne peut voir un essaim que si l'hémisphère où se situe l'observateur est tourné vers lui, et qu'il y fait nuit à ce moment-là; de plus, du fait de la rotation de la Terre sur elle-même, la vitesse relative de la rencontre sera différente selon qu'elle se produit avant ou après minuit. 

Le taux horaire au zénith ou ZHR* (= zenithal hourly rate) - Le ZHR mesure le nombre d'étoiles filantes que l'on observerait si le radiant de l'essaim dont elles proviennent se trouvait au zénith du lieu d'observation (par une nuit parfaitement noire et temps clair). Cela fournit un chiffre qui est généralement bien inférieur au nombre d'étoiles filantes que l'on observera en pratique, puisque le radiant peut être parfois très bas, et même se situer sous l'horizon. Mais comme beaucoup de facteurs, tiennent à la position de l'observateur, cette manière de mesurer l'activité d'un essaim permet de le caractériser de façon plus objective.


Les averses
La date exacte du maximum d'activité d'un essaim peut légèrement varier d'une année sur l'autre. Pour certains essaims, le nombre d'étoiles observables se maintient relativement d'une année sur l'autre. Mais ce n'est pas toujours le cas.  Certaines années, au moment du maximum, le nombre d'étoiles filantes de certains essaims est si considérable que l'on parlera volontiers de pluie ou d'averse d'étoiles filantes. Les perséides, par exemple, apparemment plus nombreuses dans le passé, étaient désignées en Irlande, sous le nom de pluie de saint Laurent, la fête de ce saint, le 10 août, coïncidant avec le maximum d'activité de l'essaim. Les léonides, qui sont un autre essaim très connu, ont quant à elles une activité beaucoup plus capricieuse. Ces étoiles filantes, dont le radiant est dans le Lion, se manifestent vers le 13 novembre et connaissent normalement  un pic d'activité tous les 33 ans, qui a donné lieu dans le passé à des averses spectaculaires, mais les années ordinaires leur ZHR est faible. 

En fait, la concentration de poussières que représente un essaim n'est pas appelée à durée indéfiniment. Les poussières qui se consument dans l'atmosphère disparaissent à jamais, les autres, progressivement se diluent le long de la trajectoire de la comète d'où elles proviennent en formant un grand anneau qui s'étale souvent sur toute l'étendue du Système solaire. Plus tard encore, elles se dispersent et se mêlent aux poussières d'autres origines pour venir alimenter le nuage zodiacal, qui déléguera jusqu'à la Terre, comme on l'a dit plus, quelques étoiles filantes sporadiques, mais que l'on verra encore mieux sous la forme de la lumière zodiacale. Ainsi, les exemples ne manquent-ils pas d'essaims actifs dans le passé, et aujourd'hui pratiquement taris. C'est la cas, en particulier des andromédides, qui étaient associés à la comète de Biela, et avaient tendance à donner de belles averses à l'occasion des passages de leur corps parent (par exemple, celle de 1833, qui avant tant impressionné Edgar Poe). Mais quand le noyau de la comète s'est brisé en 1846, l'affaire a été pratiquement entendue. Les andromédides, débris de ce petit monde disparu, ont donné le 27 novembre 1872, un spectacle somptueux, avec des dizaines de milliers de météores à l'heure, puis ont tiré leur révérence, semble-t-il définitivement...

-
Orbites d'essaims météoritiques.
Exemples d'orbites d'essaims de météoroïdes.

Collection
Le tableau suivant présente les essaims les plus actifs (et quelques uns, à l'activité plus faible, mais présentant un intérêt particulier. Le maximum d'activité peut varier d'un jour (voire un peu plus) d'une année à l'autre. Et puis, ne vous fiez pas à l'icône de gauche : tout ceci s'observe à l'oeil nu, bien installé sur une chaise longue. Du moins quand l'activité de l'essaim correspond à un moment où il fait nuit sur le lieu d'observation (on regardera alors non pas vers le radiant, mais de préférence dans une direction qui s'en écarte de 45° à 90°, le plus haut possible dans le ciel). Si c'est le jour (ariétides, dzêta-perséides, par exemple), rien n'est perdu pour autant. On a certes peu de chance de voir des bolides (ils ne sont qu'exceptionnellement associés à des essaims), mais on peut toujours les écouter (de jour comme de nuit) à la radio... La traînée de plasma des étoiles filantes agit en effet comme un miroir pour les ondes radio. Si on  ajuste la fréquence de son poste sur 30 à 100 MHz, on peut espérer "écouter" l'arrivée d'étoiles filantes, qui se manifestent par une brève amélioration de la réception de stations lointaines et normalement presque inaudibles. 
-
Essaim
Radiant
Période d'activité
(Maximum)
ZHR
Remarques
Quadrantides
Bouvier
1er au 5 janvier
(3-4 jan.)
80-100
 Associé à la comète Machholz.
Perséides
Persée
20 juillet au 23 août
(12 août)
75 - 80
Associé à la comète Swift-Tuttle.
Géminides
Gémeaux
7 au 16 décembre
(12 - 13 déc.)
75 - 90
Associé à un noyau de comète éteinte, Phaéton, ordinairement classé parmi les astéroïdes de la famille d'Apollo.
Ariétides
Bélier
21 mai au 1er juillet
(11 juin)
60
 Essaim diurne.
Nu Géminides
Gémeaux
9 au 18 juillet
(12 juillet)
60
 Essaim diurne.
Eta Aquarides
Verseau
24 avril - 20 mai
(4-5 mai)
35 - 50
Associé à la comète de Halley. Pour les observateurs de l'hémisphère nord, l'essaim est presque diurne.
Alpha Orionides
Orion
9 au 15 juillet
(12 juillet)
50
 Essaim diurne
Dzêta Perséides
Persée
23 mai au 5 juillet
(13 juin)
40
Associé à la comète de Encke
Essaim diurne.
Orionides
Orion
16 au 27 octobre
(23 oct.)
25 - 35
Associé à la comète de Halley.
Piscides
Poissons
6 au 10 mai
(8 mai)
30
 Essaim diurne
Eta Céphéides
Céphée
4 au 20 octobre
(11 octobre)
22
 
Ophiuchides
Ophiuchus
19 mai - 2 juillet
(10 juin)
5 - 20
 
Ursa Majorides
Grande Ourse
(1er au 2 avril)
20
 
Delta Aquarides Sud
Verseau
15 juillet au 20 août
(31 juillet)
20
 
Léonides
Lion
14 au 20 novembre
(17 novembre)
20 (var.)
Associé à la comète Tempel-Tuttle. Regain d'activité tous les 33 ans.
Piscides d'automne
Poissons
9 septembre au 14 octobre
10-20
 
Cassiopéides
Cassiopée
8 au 13 novembre
(9 nov.)
18
Draconides
Dragon
(1er et 2 juillet)
(var.)
Associé à la comète Giacobini-Zinner. Regain d'activité tous les 7 ans. 
Andromédides
Poissons
6 novembre au 1er décembre
(16-17 novembre)
(var.)
Associé à la comète de Biela. Activité importante peu après le passage de la comète, mais très faible aujourd'hui.
Lyrides
Lyre
19 au 25 avril
(23 avril)
10-12
Faible aujourd'hui, mais l'un des plus actifs dans le passé. Associé à la comète de Thatcher.
Taurides
Taureau
(4 novembre)
8-10
Associé à la comète de Encke
Propice aux bolides.
Virginides
Vierge
(12 avril)
5
Plusieurs courants proches de l'écliptique
Alpha Scorpiides
Scorpion
29 avril au 13 mai / 
1er au 17 juin
5 / 15
Deux essaims distincts ou deux courants d'un même essaim, semble-t-il.
Capricornides
Capricorne
9 au 16 juillet,
/ 26 juillet
5 / 10
Ici encore, deux essaims apparemment distincts, mais dont les radiants et les périodes d'activité sont proches. 
Alpha Cygnides
Cygne
(21 juillet)
5
Activité très irrégulière, mais toujours faible.
Alpha Capricornides
Capricorne
(3 août)
5
Associé à la comète  Hondas-Mrkos-Pajdusakova.
Ursides
Petite Ourse
(23 décembre)
5-15
Associé à la comète Tuttle. 
Activité assez variable. 


En bibliothèque - P. Martinez et al. Astronomie, le Guide de l'observateur, tome 2, SAP, 1987, un ouvrage qui aborde bien d'autres sujets, mais qui contient un chapitre, signé Christian Buil, riche en informations sur les étoiles filantes et leur observation.

En librairie - Pour les plus jeunes : Patrick Moore, Les comètes et les étoiles filantes, Gamma, 1998. - Collectif, Mais où vont les étoiles filantes? Les 400 coups, 2001.
 


Les andromédides du 27 novembre 1872.


[La Terre][Cartotheque][Constellations]

[Pages pratiques][Aide][Recherche sur Internet]

© Serge Jodra, 2004. - Reproduction interdite.