Pourquoi on ne trouve pas de cratères elliptiques sur la lune?

[bintang]

Ah, je sais: parce que la vitesse de rotation de la lune est très faible (1 km/sec) comparé à la vitesse des météorites: plus de 15 km/sec. C'est ça?

Bonjour,

Quelques chiffres :

'Tout corps tombant en chute libre de l'infini s'écraserait sur le sol lunaire à 2.37 kilomètres-seconde, vitesse de libération de la Lune.'

Source : http://www.capcomespace.net/dossiers...spatiale_5.htm

A priori, la gravité lunaire étant plus faible que sur Terre, les météorites devraient donc arriver sur la Lune avec une vitesse d'impact moindre que sur Terre (avant de se consumer dans l'atmosphère terrestre bien sur) ?

La vitesse heliocentrique de la Lune est en moyenne la meme que celle de la Terre : environ 29,8 km/s +/- 1km/s (vitesse orbitale de la Lune dans le repere géocentrique).

La vitesse de rotation de la Terre sur elle meme représente 0,46 km/s à l'équateur, mais sur la Lune cette vitesse est négligeable je pense.
-----

[JPL]

Pour c_icla :

la pièce jointe a été victime d'une défaillance du serveur. Peux-tu la poster à nouveau.

[evrardo]

'Tout corps tombant en chute libre de l'infini s'écraserait sur le sol lunaire à 2.37 kilomètres-seconde, vitesse de libération de la Lune.'.

salut Bintang: ça veut dire quoi cette phrase?
Un corps ne peut pas tomber en chute libre depuis l'infini !!!

[evrardo]

Pour c_icla :

la pièce jointe a été victime d'une défaillance du serveur. Peux-tu la poster à nouveau.

Oui, ça serait très intéressant.

[SK69202]

Bonjour.

Un corps ne peut pas tomber en chute libre depuis l'infini !!!

C'est la formule issue des mathématiques et de la physique, dans la monde réel (théorique quand même la Lune étant considéré seule), un objet lâché au dessus de la surface lunaire est attiré vers le bas. Il gagne de la vitesse, la vitesse limite est donnée par la formule, si je le lâche à l'infini, sa vitesse au moment de l'impact sera de 2.37km/s, si je le lâche de moins loin, elle sera plus faible.
Ça si il est lâché sans vitesse initiale, s'il en a une sa vitesse terminale à l'impact pourra être plus grande, mais limitée par celle de la lumière

@+

[bintang]

Bonsoir,

Oui, l'infini est en pratique la limite de la sphère d'influence gravitationnelle de la planète. L'asteroide va renter dans cette sphère avec une trajectoire hyperbolique. En pratique les asteroides géocroiseurs ne peuvent pas avoir une vitesse heliocentrique vraiment très différente de celle de la Terre, donc leur vitesse initiale à l'entrée de la sphère d'influence ne peut exceder quelques km/s, vitesse initiale à laquelle il faut ajouter la vitesse de libération de la planete, je pense.

Par contre je n'y connais strictement rien en impactisme, je ne sais pas répondre sur le fond de la question posée initialement.

[evrardo]

Je reviens sur l'idée qu'une météorite dont la trajectoire initiale tangentait la lune, finira par avoir une trajectoire perpenciculaire.
Corrigez moi si je fais une erreur.

Une métérite de masse 1kg en direction de la lune subira la force d'attraction lunaire Fl=e.M.m/d²
A 100 000 km de la lune, elle subira une attraction de 0,04 N
A 10 000 km 4 N
A 1000 km 400 N
A 100 km 40 000 N
A 10 km 4 000 000 N
A 1 km 400 000 000 N

Vous ne pensez pas que cette énorme variation dans la force d'attraction lunaire devrait suffire pour transformer une trajectoire tangentielle en une trajectoire perpendiculaire?

Ou bien il y a une erreur dans ma démonstration?

[bintang]

Bonsoir,

En mecanique spatiale la trajectoire de la météorite est obligatoirement une conique : Ellipse, parabole ou hyperbole dont l'un des foyers est le centre de la Lune. Suivant les conditions initiales cette trajectoire va rencontrer la surface de la Lune ou pas.

Tu peux rester en orbite à 1km d'altitude autour de la Lune si ta vitesse tangentielle est supérieure ou égale à la vitesse de satellisation autour de la Lune (1ere vitesse cosmique).

Tu peux aussi rester en orbite à la surface du Soleil si ta vitesse de satellisation atteint 320 km/s. Dès que la vitesse orbitale diminue, l'orbite devient une ellipse dont le périgée va etre sous la surface du Soleil. Le satellite va renter dans le Soleil et se consumer.

[evrardo]

Mes calculs au dessus sont faux: j'ai pris comme valeur la masse de la terre au lieu de prendre la masse de la lune.
Et j'ai utilisé comme valeur pour d, la distance de la météorite au sol de la lune, alors que j'aurais du prendre la distance au centre de la lune.

ON obtient alors;
à 100000 km la météorite subit une attractoin de 0,0005 N
10000 km la météorite subit une attractoin de 0,03 N
1000 la météorite subit une attractoin de 0,6 N
100 km la météorite subit une attractoin de 1,5 N
10 km la météorite subit une attractoin de 1,6 N
1 kmla météorite subit une attractoin de 1,7 N

Bintang, merci pour tes explications. Mais ce qui serait intéressant de savoir dans le cadre de ce fil, c'est l'orientation du vecteur attraction pour la météorite, selon sa position par rapport à la lune.

J'ai vraiment l'impressionde dire beaucoup de bêtises !!!

[SK69202]

Bonjour.

Mais ce qui serait intéressant de savoir dans le cadre de ce fil, c'est l'orientation du vecteur attraction pour la météorite, selon sa position par rapport à la lune.

Toujours dirigé vers le centre de la Lune.

@+

[evrardo]

Bonjour.
Toujours dirigé vers le centre de la Lune.

@+

merci SK; et est ce que ce vecteur attraction lunaire pourrait être assez grand pour que la trajectoire devienne perpendiculaire sur la fin?

[SK69202]

Bonjour.

La trajectoire est courbée vers le sol, mais il n y 'a pas besoin qu'elle soit perpendiculaire pour que l'explosion fasse un cratère circulaire.
@+

[evrardo]

Bonjour.

La trajectoire est courbée vers le sol, mais il n y 'a pas besoin qu'elle soit perpendiculaire pour que l'explosion fasse un cratère circulaire.
@+

A cause de la vitesse très élevée de l'impact, qui va de quelques km/sec à plus de 50 km/sec.
je suis pas entièrement convaincu, mais bon, je m'incline.

[bintang]

Bonjour,

Un exemple de calcul de chute de météorite trouvé sur le net (Terre sans frottement atmosphérique) : http://hdehaan.free.fr/mecanique/mec.../m_7_3_tot.htm

On retrouve bien le cas général d'une meteorite décrivant une trajectoire hyperbolique et coupant la surface de la planète. Une intersection orthogonale entre la surface de la planete et la trajectoire est un cas tres particulier.

[evrardo]

Bonjour,
je déterre ce topic car vraiment je bloque sur cette question.

Bonjour.
Le cratère visible n'est pas creuser par la météorite, il est creuser par l'expansion de la matière vaporisée par l'impact, l'intersection de deux sphères (la Lune et la bulle de gaz) est un cercle sur la surface de la Lune.@+

Ok, on comprend bien qu'une vitesse d'impact de plus de plusieurs dizaines de km/seconde suffisent pour produire beaucoup de chaleur.

Pour avoir un cratère elliptique il faut que la météorite qui arrive tangentiellement soit petite et à faible vitesse, pour que l'explosion ne soit pas trop grande, sinon retour à la case sphère de gaz chaud.@+

Il y a nécessairement des météorites qui arrivent avec une trajectoire très obliques et dans la même direction que celle du déplacement de la lune, leur vitesse d'impact est donc très faible.
J'ai fait l'expérience sur une étendue de sable: lorsqu'on jette des pierres avec une trajectoire oblique, la pierre rebondit un peu, et laisse des traces visibles de roulement, des rainures.
Or on ne voit jamais ceci sur les nombreuses photos précises de la lune, alors qu'on voit très bien ces rainures sur Phobos, satellite de Mars.


Depuis des millions d'années, il n'y aurait jamais eu de météorites arrivant en oblique ou même tangentiellement à la surface de la lune? Et assez grosse pour laisser une marque visible?

Vraiment, je sèche.
Si vous avez une idée!

[JPL]

Peux-tu citer la source de l'image ? Selon la charte du forum :

Ne vous appropriez pas les informations d'autrui, citez vos sources.

[evrardo]

Peux-tu citer la source de l'image ? Selon la charte du forum :

Oui excuses moi j'ai oublié.
C'est sur Wikipedia, la page sur Phobos.

[evrardo]

Comme Phobos est très proche de Mars (environ 6000 km), les météorites ne peuvent arriver qu'en tangeantant la surface du sol, ce qui n'est pas le cas pour la lune ou la plupart des météorites peuvent arriver perpendiculairement.

[bzh_nicolas]

Le sillons sur Phobos ont une origine particulière, ils ont été créés par des éjectas provenant de Mars à la suite d'impact sur la surface de cette dernière. Ils proviennent donc de l'intérieur du système Mars-Phobos.l

[SK69202]

Bonjour.

Les météorites n'ont que faire de la distance du satellite, elles arrivent de toutes les directions, à grande vitesse, ce qui n'est pas le cas d'un caillou lancé à la main.
Pour information, en lançant un caillou à la main depuis sa surface, tu pourrais le mettre en orbite de Phobos.

@+

[evrardo]

Bonjour, je reviens sur cette question car les commentaires n'y répondent pas.

Le cratère visible n'est pas creuser par la météorite, il est creuser par l'expansion de la matière vaporisée par l'impact, l'intersection de deux sphères (la Lune et la bulle de gaz) est un cercle sur la surface de la Lune.
Pour avoir un cratère elliptique il faut que la météorite qui arrive tangentiellement soit petite et à faible vitesse, pour que l'explosion ne soit pas trop grande, sinon retour à la case sphère de gaz chaud.@+

Est ce possible que depuis plusieurs centaines de millions d'années, il n'y ait eu aucune météorite qui soit arrivée à très faible vitesse et tangentiellement à la surface de la lune?
Particulièrement aux poles, on devrait voir des rainures et des cratères vraiment ovales laissés par ces météorites tangentielles. Or il n'y a rien.

Cela signifierait alors que la plupart de ces cratères parfaitement circulaires ne sont pas d'origine météoritique. Est ce que cela ne pourrait pas plutôt être des bulles de gaz qui auraient explosé à la surface de la lune?

[SK69202]

Bonsoir.

Est ce que cela ne pourrait pas plutôt être des bulles de gaz qui auraient explosé à la surface de la lune?

post #2

@+

[evrardo]

Bonsoir.post #2
@+

Salut Sk, tu n'as pas lu mon commentaire au sujet de ton post #2 que je mets à nouveau:

Bonjour.
Le cratère visible n'est pas creuser par la météorite, il est creuser par l'expansion de la matière vaporisée par l'impact, l'intersection de deux sphères (la Lune et la bulle de gaz) est un cercle sur la surface de la Lune.
Pour avoir un cratère elliptique il faut que la météorite qui arrive tangentiellement soit petite et à faible vitesse, pour que l'explosion ne soit pas trop grande, sinon retour à la case sphère de gaz chaud. @+

Que se passe t'il si des météorites arrivent à une vitesse très lente et tangentiellement à la surface de la lune?
La vitesse de l'impact étant largement trop faible pour que de la matière soit vaporisée par l'impact.

[SK69202]

Bonsoir.

Tu as oublié mon commentaire, il n'y a que les satellites "en perdition" qui peuvent arriver avec une incidence rasante et une faible vitesse, tous le reste va toujours assez vite pour être vaporisé.

@+

[evrardo]

Je reviens sur ce sujet parce que les réponses données me semblent insuffisantes pour expliquer pourquoi il n'y a pas de cratères elliptiques sur la lune.

La trajectoire d'une météorite est déviée selon sa vitesse et selon distance au centre de la lune.
Distance minimum = R.√(1+2.GM/R.V)
Avec: v= vitesse de la météorite. M = masse de la planète. R = rayon de la planète.

Voici un petit schéma :

A - La météorite n'est pas déviée.
B - C La météorite est déviée par l'attraction de la lune.
D - La météorite dévie assez pour que sa trajectoire finisse par tangenter la lune et arriver presque à l'horizontale sur le sol.
Si sa vitesse est de plusieurs kilomètres par secondes, l'énergie dégagée lors de l'impact est tellement élevée que cela liquéfie localement le sol créant une bulle de lave, formant ensuite un cratère.

Depuis les 4 milliards d'années qu'existe la lune, il n'y aurait que deux météorites qui soient arrivée à une vitesse assez lente pour ne pas liquéfier le sol? Et laisser la trace d'un cratère elliptique, ou même d'un sillon?
Les seuls cratères qui semblent provenir d'un impact oblique, sont Messier et Proclus.

Tu as oublié mon commentaire, il n'y a que les satellites "en perdition" qui peuvent arriver avec une incidence rasante et une faible vitesse, tous le reste va toujours assez vite pour être vaporisé.@+

Non, même si la vitesse de certaines météorites dépasse les 15 km/sec, puisque la Terre tourne autour du soleil, il arrive nécessairement un moment où la direction de ces météorites vient tangenter la lune à la même vitesse qu'elle.

Ou alors, c'est parce que les météorites ne peuvent pas tangenter la lune. Attirées par l'attraction soleil, elles n'arrivent que de façon perpendiculaire à la lune.

Si vous avez des idées sur cette question....merci pour votre aide.

[SK69202]

Bonjour.

Non, même si la vitesse de certaines météorites dépasse les 15 km/sec, puisque la Terre tourne autour du soleil, il arrive nécessairement un moment où la direction de ces météorites vient tangenter la lune à la même vitesse qu'elle.

Ou alors, c'est parce que les météorites ne peuvent pas tangenter la lune. Attirées par l'attraction soleil, elles n'arrivent que de façon perpendiculaire à la lune.

La réponse dans le titre du fil, en retirant la "pourquoi".

@+

[evrardo]

La réponse dans le titre du fil, en retirant le "pourquoi".
@+

Si je retire le pourquoi, cela donne "On ne trouve pas de cratères elliptiques sur la lune?"

[Tawahi-Kiwi]

Si sa vitesse est de plusieurs kilomètres par secondes, l'énergie dégagée lors de l'impact est tellement élevée que cela liquéfie localement le sol créant une bulle de lave, formant ensuite un cratère.

Cela ne forme pas une bulle de "lave", c'est une bulle de gaz; de la roche vaporisee, qui par son changement de phase (=> changement de volume), revient a dire qu'il s'agit d'une explosion. La lave peut eventuellement, dans le cas des impacts importants, se former au fond du cratere.

"On ne trouve pas de cratères elliptiques sur la lune?"

5.4% des crateres lunaires peuvent etre consideres comme elliptiques (>1.2R/r) (Bottke et al., 2000); c'est une valeur qui rend la plupart des crateres pas clairement elliptique a l'oeil nu.
Ces ~5% peuvent tres bien entrer dans le groupe des impacts a bas-angle et vitesse reduite.

T-K

[evrardo]

5.4% des crateres lunaires peuvent etre consideres comme elliptiques (>1.2R/r) (Bottke et al., 2000); c'est une valeur qui rend la plupart des crateres pas clairement elliptique a l'oeil nu.
Ces ~5% peuvent tres bien entrer dans le groupe des impacts a bas-angle et vitesse reduite.

T-K

salut TK, merci pour le lien.
C'est plus clair maintenant.