Un bolide avec sa trainée lumineuse.

En astronomie, un bolide est un météoroïde de masse importante (par abus de langage un « météore »), produisant un phénomène lumineux intense lors de sa rentrée atmosphérique. Ce phénomène constitué d'un disque lumineux (dû à la combustion du solide) et d'une traînée lumineuse (formé par un sillage de gaz ionisé, le plasma), est visible jusque dans la stratosphère.

Description

La Vierge de Foligno de Raphaël : bolide ou boulet de canon ?

Un bolide est un corps extraterrestre, ou météoroïde, émettant une luminosité intense – magnitude inférieure à -4 (plus brillant que Vénus) lors de sa rentrée dans l'atmosphère terrestre. Ce phénomène, qui se produit à moyenne altitude (entre 80 et 10 km) est causé par le frottement entre la matière et l'air qui s'échauffe, s'ionise, et entraîne la formation d'une traînée lumineuse.

En fonction de sa dimension, de sa densité et de sa trajectoire, un objet extraterrestre pénétrera plus ou moins profondément l'atmosphère terrestre. En règle générale, plus l'objet est massif, plus sa progression sera importante et plus il sera brillant.

Un météoroïde qui survit à sa rentrée atmosphérique et atteint le sol est appelé météorite. Lors de la traversée, l'objet subit une ablation plus ou moins importante, en fonction de la densité et de la friabilité de la matière le constituant. Les forces en action, au moment du ralentissement, tendent à faire éclater le rocher. Plus un corps est volumineux et plus il sera susceptible de se briser : généralement, cela se produit entre 70 et 90 kilomètres d'altitude, les bolides les plus massifs pouvant exploser à 10 km d'altitude. Au moment de la fragmentation, la vitesse chute rapidement et le météore atteint la Terre ou, le plus souvent, se disperse en poussières dans l'atmosphère. Les fragments atteignant le sol deviennent autant de météorites. Moins de 500 pierres de la taille d'une balle de tennis atteignent tous les ans la surface terrestre.

La lumière émise par un bolide est produite par deux mécanismes différents : la roche en fusion et l'atmosphère qui l'entoure, qui entre en incandescence à cause des frottements. Au-dessus de 80 km d'altitude, l'atmosphère terrestre n'est pas assez dense pour s'opposer à l'entrée de corps de masse importante. En dessous, l'énergie thermique due aux frottements chauffe le bolide à 1 700 °C ; la matière qui se détache de la surface du rocher est littéralement liquéfiée et immédiatement vaporisée. La chaleur s'intensifiant, l'air autour du corps incandescent s'ionise. L'échange d'électrons entre les particules de gaz est source de lumière. Un corps d'un mètre de diamètre produit un embrasement de l'air jusqu'à 100 m autour de lui. Vu de la Terre, c'est ce qu'on désigne par « bolide ».

Un bolide peut émettre une lumière de différentes couleurs, les témoins parlent de lumière allant du bleu au rouge. La couleur du météore dépend de la composition de sa matière et de l'air. Les météorites sont composées de métaux tel que le sodium, le nickel et le magnésium, qui produisent respectivement une couleur jaune, vert et bleu-blanc. L'azote et l'oxygène de l'air ionisé, comme dans une Aurore polaire, émettent respectivement de la lumière dans le rouge et le vert.

Les météores produisent aussi des sons. Généralement le bruit est entendu pendant plusieurs secondes, voire plusieurs minutes après l'observation visuelle. On peut entendre des explosions sourdes dites supersoniques, dues à la vitesse de l'objet qui est supérieure à la vitesse du son (phénomène identique à celui d'un avion à réaction qui passe le mur du son). Si le météoroïde se fractionne (explosion généralement entre 70 et 90 kilomètres d'altitude), chaque morceau émet un bruit dont l'ensemble peut être entendu comme un grondement de tonnerre. Beaucoup d'observateurs disent avoir aussi entendu des sifflements, produits par des phénomènes dits électrophoniques.

Évènements majeurs

Melencolia de Dürer : bolide issu d'une comète ou d'un météoroïde ?

Toungouska (Russie), le 30 juin 1908

Ce jour-là, en Sibérie orientale, vers 7 h 0 du matin, un bolide estimé à 100 kilotonnes (soit 50 m de diamètre) explosa à 8 km d'altitude.

L'énergie libérée fut de l'ordre de 15 mégatonnes de TNT (soit 1 000 fois Hiroshima). L'onde de choc rasa la taïga jusqu'à 45 km à la ronde et fut ressentie à plus de 600 km de distance. À 20 km de là, les 600 à 700 rennes de Vassili Djenkoul, ses chiens, ses tentes, sa nourriture et son bois furent instantanément calcinés.

Selon les témoins, le bolide arriva à très faible allure (estimation à 3 km/s), sur un angle très faible (5 à 17 °), et laissa une traînée sur plus de 800 km. La faible vitesse de l'objet laisse penser que la Terre a rattrapé le météoroïde sur sa trajectoire. Si cette vitesse estimée fait l'objet d'un certain consensus, il n'en est pas de même pour l'angle d'attaque, qui aurait varié constamment de 115 ° à, effectivement, 5 ° à 17 ° en fin de course. L'azimut aussi aurait changé en cours de trajectoire.

Au village de Nijne-Karelinsk, à 360 km de Toungouska , les paysans ont observé un objet de forme cylindrique, blanc-bleuté, trop brillant pour être observé à l'œil nu, volant assez haut au-dessus de l'horizon nord-ouest. Un bruit sourd comme un grondement de tonnerre fut entendu lors de l'explosion, et à sa place se forma un immense nuage de fumée noire. Un séisme, très important par sa durée et de magnitude 5, fut enregistré jusqu'aux États-Unis. Son épicentre se situait en plein cœur de la Sibérie orientale.

Sikhote-Aline (URSS), le 12 février 1947

La météorite tomba dans les montagnes de Sikhote-Aline, province maritime de l'URSS, près du village de Passeka, à 10 h 28 du matin.

Des témoins ont vu une boule de feu, venant du Nord, plus lumineuse que le soleil. La trajectoire du bolide devait être inclinée de 40°, sa vitesse approximative de 12,4 km/s et sa masse avant son entrée atmosphérique de 100 tonnes. La météorite a commencé à se fragmenter en plusieurs morceaux et, vers 5,6 km d'altitude, la masse principale a explosé violemment, laissant derrière elle une traînée de poussière sur 35 km. La déflagration a été vue et entendue jusqu'à 300 km.

Korneï Chvets témoigne :

« J'ai vu une boule de feu bleue et des petits traits de feu derrière l'objet principal, les fenêtres ont tremblé, nous avons eu très peur. J'avais 17 ans, à l'époque je pensais à une bombe atomique américaine. C'était peu après Hiroshima… »

L'artiste Medvedev a peint le bolide d'après sa propre observation.

La météorite s'est écrasée dans la forêt en des milliers de morceaux, dont le plus gros a creusé un cratère de 28 m de diamètre pour 6 m de profondeur. À ce jour, plus de 27 tonnes de ces débris ont été retrouvées.

Příbram (Tchécoslovaquie), le 7 avril 1959

Il s'agit là du premier bolide à avoir été photographié.

Grâce au premier réseau de caméras destiné à l'étude des météores (piloté par l'observatoire d'Ondřejov), les deux stations de Ondřejov et Prčice ont enregistré l'événement. Les images des bolides sont très importantes pour déterminer la trajectoire, la dynamique et l'origine du météoroïde ainsi que la chute possible de la météorite.

L'équipe de l'observatoire en a déduit entre autres :

Sa vitesse d'entrée atmosphérique, de 20,88 km/s,

Son altitude terminale, de 13 km et s'étant cassé en 17 morceaux,

Le point de chute des fragments.

Ainsi, deux jours après, le 9 avril 1959, un premier morceau de 4,425 kg est retrouvé à Příbram. Cette découverte a permis pour la première fois de recouper les données du météore et du corps extraterrestre. Plus tard, en 2002, le bolide de Neuschwanstein sera photographié par le réseau de caméras. Le calcul de l'orbite du météoroïde montrera qu'il a la même orbite. C'est la première preuve d'un courant astéroïdal.

États-Unis/Canada, le 10 août 1972

À 14 h 30, une boule de feu très brillante est apparue dans le ciel de l'Ouest américain. L'objet a été observé par de nombreuses personnes et même par un satellite de veille infrarouge de l'US Air Force (des satellites employés à la base pour détecter des traînées de chaleur émanant de départs de missiles balistiques en provenance de l'URSS).

Linda Baker, en vacances ce jour-là dans le parc national de Yellowstone, filma avec sa caméra super-8 26 secondes de course au-dessus du lac Jackson. Le bolide traversa le ciel du sud au nord pendant 1 min 41 s, sur plus de 1 500 km. Il s'avère que l'objet, d'angle de faible incidence, a rebondi sur l'atmosphère et est reparti dans l'espace. Il n'est descendu que jusqu'à 58 km d'altitude. D'après les calculs, le météoroïde avait une énergie cinétique égale à la bombe nucléaire d'Hiroshima : un impact au sol aurait fait des dégâts considérables.

Peekskill (États-Unis), le 9 octobre 1992

À 19 h 48 (heure locale), une boule de feu plus brillante que la Lune apparaît dans l'ouest de la Virginie. La météorite va traverser les États-Unis en direction de New York sur 700 kilomètres et finir sa course à Peekskill sur une voiture.

C'est un évènement majeur, car en plus des 12,4 kg de roche détruisant une Chevrolet, le météore sera un des plus filmés de l'histoire des bolides. Quinze vidéos amateurs ont enregistré le phénomène. Michelle Knapp était dans sa maison du 207 Weels Street à Peekskill, lorsque la météorite défonça le coffre de sa Chevrolet Malibu à plus de 300 km/h, avec un bruit fracassant.

Le bolide survola l'Ouest Américain pendant 40 s à 14,7 km/s, d'une faible incidence de 3,4°. La plupart des gens décrivirent une coloration verdâtre et une luminosité comparable à la Lune (Magnitude -13). Un détail remarqué fut le bruit. D'après de nombreux témoignages insolites, il est établi que le bolide a généré des sons électrophoniques. Patsy Keith et sa famille était à l'intérieur de leur voiture, près d'Altoona en Pennsylvanie, et décrivit le son tel un crépitement comme des étincelles. Ce « crépitement » dura 10 s et fut audible plusieurs secondes après la première fragmentation.

La météorite, pourtant de famille commune : une achondrite type H6, est une des plus recherchées par les collectionneurs, les cotations peuvent atteindre entre 60 et 100 $/g.

Tcheliabinsk (Russie), le 15 février 2013

Le météore de Tcheliabinsk s'est manifesté le matin du 15 février 2013 dans le sud de l’Oural, au-dessus de l'oblast de Tcheliabinsk. La masse du bolide est estimée à dix mille tonnes, et l'onde de choc liée à sa pénétration atmosphérique a engendré blessés et dégâts matériels. Plusieurs impacts ont été identifiés. De nombreuses vidéos ont enregistré le phénomène grâce au large usage des dashcam en Russie.

Dans la culture populaire

Le terme de bolide est souvent employé pour caractériser un véhicule roulant à vive allure. Généralement, sa conduite ne semble pas très orthodoxe ou peut même s'avérer dangereuse. Dans les médias, le terme de bolide revient souvent lorsque ce véhicule a créé un accident qui a occasionné de gros dégâts.

火流星是与流星和陨石有关的一个术语。因此，使用这个术语的团体和单位，对于这个名词的定义尚未完全达成共识。

对于火流星的描述，一个依据视星等的定义是亮度达到-14等或更亮的火球。另一个定义是任何可以撞击形成大火山口的**，而无须知道它的成分（例如，是否是一颗岩石或金属的小行星，还是冰彗星）。

一颗非常亮，视星等超过-14等或更亮的流星（在天文学称之为火流星）。

bolide这个字源自希腊文的βολίς bolis，他的意思是飞弹。

天文学

IAU尚未对火流星做正式的定义，一般认为这个字与"火球"是同义词。然而，通常适用于视星等达到-14等或更亮的流星。天文学家倾向于使用火流星来标示特别明亮的火球，特别是有爆炸的（有时称为爆炸火球）。它也可以用在发出声音的火球。 超级火流星 如果一颗火流星的视星等达到-17等或更亮，它就被称为超级火流星。

地质学

地质学家比天文学家更常使用火流星这个名词；在地质上它标示出巨大的撞击坑。例如，美国地质调查局伍兹霍尔海岸和海事科学中心通常使用火流星这个词来描述形成巨大撞击坑的**，而无须知道其组成（例如，是否是一颗岩石或金属的小行星，还是冰彗星）。