Deux questions

[alienoscope]

Bonjour ! 

 

J'ai deux questions sans trop de rapport entre elles : 

 

J'aimerai tout d'abord savoir pourquoi sur les simulateurs d'impacts on voit qu'il y a un angle plus probable de collision mais aussi une vitesse plus probable. Pourquoi ? Quels sont les facteurs qui déterminent cela ? 

 

Et enfin, on sait que le milieu interstellaire n'est pas vide, qu'il y a tput de même des particules, bien qu'elles soient significativement moins présentes. J'aimerai savoir si cela est graduel par rapport à l'endroit où l'on mesure. Par exemple, si on quitte l'atmosphère terrestre, on est dans un vide relatif, qui est tout de même bien moins vide que le vide qui sépare deux étoiles, car nous sommes toujours dans l'héliosphère. Si on change d'échelle, même chose : bien qu'on soit à l'extérieur de l'héliosphère, nous sommes donc dans un endroit encore moins fourni en particules, nous sommes tout de même dans un milieu plein de particules car la Voie Lactée forme un tout. Donc si on sort de la Voie Lactée, on serait dans un milieu encore plus vide que le vide que nous avions avant. Ma logique est-elle bonne ? 

 

Merci pour les réponses

[Ron]

Pour ta seconde question, ta logique est bonne. Il existe même dans l'espace interstellaire des zones de densité différente. Il y a des nuages de gaz et des zones notablement vides. La densité de matière n'est pas égale partout.

[Ygogo]

Et pour la première question, c'est un peu difficile de te répondre sans savoir de quel genre d'impacts tu veux parler...

("objets" plus ou moins volumineux ou particules ? tapant sur d'autres objets semblables ou sur des planètes ? etc... etc...)

 

Supposons qu'il s'agisse de l'impact d'un "caillou" (ça peut aller de la météorite d'un kilo à l'astéroïde ) avec la Terre.

Supposons une distribution aléatoire de "cailloux" en orbite aléatoire autour du Soleil, leurs vitesses (par rapport au Soleil) au niveau de l'orbite terrestre peuvent avoir toutes les valeurs entre "pas beaucoup" et  42 km/s environ (pas plus, sinon ils ne seraient pas en orbite autour du Soleil, il s'échapperaient prestement)..

N'oublions pas que la "cible" Terre exerce une attraction non négligeable sur tout ce qui l'approche, ça va ajouter (vectoriellement) environ 11 km/s à la vitesse du caillou par rapport au sol terrestre.

D'autre part, la "cible" Terre a un mouvement orbital autour du Soleil (30 km/s environ)… et il y a des "cailloux" qui vont la "rattraper" (vitesse relative par rapport au sol diminuée de 30 km/s) , d'autres qui vont "venir en face" (vitesse relative augmentée de 30 km/s), d'autres qui vont arriver plus ou moins "sur le côté" (somme vectorielle des vitesses) et ça donne tous les angles d'arrivée dans l'atmosphère possibles… et toutes les vitesses entre 10 et 80 km/s, à la louche.

 

Bref, c'est compliqué, et il est tentant (pour un mathématicien, ce que je ne suis pas ) de faire un subtil calcul statistique et de déduire des moyennes et des valeurs plus probables que d'autres… D'après ce que tu dis, je suppose que ce genre de calcul a été fait "en amont" par les auteurs de simulateurs.

 

Mais je ne réponds peut-être pas à ta question ?

 

Modifié 3 août 2020 par Ygogo

[alienoscope]

Merci Ron pour ta réponse

 

Ygogo, en fait je vois déjà que je n'avais jamais réfléchis aux solutions que tu viens de me donner, donc c'est déjà un peu plus clair, merci ! 

Mais je peux préciser plus par rapport à ce que tu dis, effectivement je sous-entendait un impact d'un astéroïde ou d'une comète avec la Terre ^^' et en fait sur des simulateurs sur internet, tels que "simulator dow2earth" ou "Earth Impact Effects Program", on peut voir que l'angle le plus probable d'impact avec la Terre est de 45°, et la vitesse d'impact des astéroïde est souvent de 17 km/s alors que celle des comètes est de 51 km/s. Je n'avais pas d'explication mais maintenant je comprends mieux avec la tienne, effectivement les vitesses relatives de chaque astre et la trajectoire qu'ils ont sont des facteurs qui jouent sur tout ça !

[Morelax]

Salut,

 

L’émission La méthode scientifique a fait un podcast qui touche à ta deuxième question. C’est assez intéressant. 

[NGC6543]

Salut,

 

Le 03/08/2020 à 19:10, alienoscope a dit :

J'aimerai tout d'abord savoir pourquoi sur les simulateurs d'impacts on voit qu'il y a un angle plus probable de collision mais aussi une vitesse plus probable. Pourquoi ? Quels sont les facteurs qui déterminent cela ?

Comme expliqué plus haut, le mouvement des météores ou d'un objet quelconque dans l'espace interplanétaire sera soumis aux lois de la gravité, et cet espace, même si principalement vide, contient beaucoup de corps qui sont inconnus de nos répertoires les plus à jour.

Les modèles de simulateurs tiennent donc compte des variables connues, régulières et maitrisées (le Soleil, Jupiter, Saturne, le Lune, la Terre etc ... liste très loin d'être exhaustive) mais aussi de champs "moyens" ou d'incertitudes, dont l'origine est celle des objets inconnus, qui vont engendrer des probabilités dans les trajectoires ... et donc dans les vitesses également. Ce sera d'autant plus vrai si le lieu d'impact doit être défini le plus précisément possible (donc minimiser les incertitudes). On voit aussi que plus la trajectoire de l'objet est précise et la distance de la cible petite, la zone d'impact est plus précise également.

Ensuite, quand l'objet entre dans une atmosphère dense (celle de la Terre par exemple), les conditions météorologiques engendreront également des incertitudes mais elles sont déjà plus petites (idem pour la composition et la masse de l'objet).

Je ne suis pas un expert non plus ...

 

Le 03/08/2020 à 19:10, alienoscope a dit :

Et enfin, on sait que le milieu interstellaire n'est pas vide, qu'il y a tput de même des particules, bien qu'elles soient significativement moins présentes. J'aimerai savoir si cela est graduel par rapport à l'endroit où l'on mesure. Par exemple, si on quitte l'atmosphère terrestre, on est dans un vide relatif, qui est tout de même bien moins vide que le vide qui sépare deux étoiles, car nous sommes toujours dans l'héliosphère. Si on change d'échelle, même chose : bien qu'on soit à l'extérieur de l'héliosphère, nous sommes donc dans un endroit encore moins fourni en particules, nous sommes tout de même dans un milieu plein de particules car la Voie Lactée forme un tout. Donc si on sort de la Voie Lactée, on serait dans un milieu encore plus vide que le vide que nous avions avant. Ma logique est-elle bonne ?

Dans le principe oui, il peut y avoir des cas spécifiques comme une collision de galaxie par exemple mais ce n'est pas important par rapport à ta réflexion. L'hydrogène est l'élément le plus présent dans l'espace interstellaire.

 

L'univers est loin d'être vide. Tu peux pénétrer même dans l'espace intergalactique tu y trouverais de la matière, baryonique par exemple ou encore leptons photons etc). Même le vide lui même n'est pas si vide que cela, tu y trouves des créations de paires particules/antiparticules dont la durée de vie se compte en en millième de milliardième de milliardième de second. C'est d'autant plus intéressant dans le cas des trous noirs et de leurs horizons.

 

Un peu de lecture si tu souhaites en savoir plus :

 

https://fr.wikipedia.org/wiki/Lois_de_Kepler

https://www.fripon.org/spip.php?article49

 

https://www.discovermagazine.com/the-sciences/taking-the-measure-of-nothing-in-the-universe (en anglais)

https://www.larecherche.fr/le-vide-est-il-vraiment-vide

[alienoscope]

Salut ! 

 

Merci pour ces réponses très complètes. 

 

Mais du coup il me vient une autre question par rapport au vide. 

Les rémanents de supernova ou alors les couches externes éjectées d'une étoile ne constituent pas des nébuleuses qui verront naître de nouvelles étoiles ? Je pense à cela parce qu'une étoile épuise ses réserves d'hydrogène et d'hélium donc de ce fait elle ne peut fournir les éléments pour créer de nouvelles étoiles ? 

['Bruno]

Une étoile n'utilise que les atomes de sa partie centrale, celle où la pression est la plus forte, donc la température la plus élevée. Quand elle meurt, il reste plein d'hydrogène et d'hélium dans ses couches externes, qui n'ont jamais eu la température suffisante pour entrer en fusion.

[Daniel Rosier]

Il y a 8 heures, alienoscope a dit :

Salut ! 

 

Merci pour ces réponses très complètes. 

 

Mais du coup il me vient une autre question par rapport au vide. 

Les rémanents de supernova ou alors les couches externes éjectées d'une étoile ne constituent pas des nébuleuses qui verront naître de nouvelles étoiles ? Je pense à cela parce qu'une étoile épuise ses réserves d'hydrogène et d'hélium donc de ce fait elle ne peut fournir les éléments pour créer de nouvelles étoiles ? 

 

Comme le dit très justement Bruno, les étoiles ne "consomment" qu'une partie seulement de leur masse. Pour le soleil, si mes souvenirs sont bons, l'hydrogène total exploitable, c'est à dire l'hydrogène qui fusionnera pour donner de l'hélium et de l'énergie, correspond à un dixième de la masse du soleil.

D'ailleurs, le soleil serait composé, selon les modèles, de matière (hydrogène, éléments lourds) provenant de rémanents de supernova, d'étoiles géantes d'un passé antérieur à 5 milliards d'années.

[alienoscope]

D'accord, je ne savais pas tout ça, merci !