Cratères d'impact

Cette animation est inspirée d'un atelier proposé par l'Unité Formation-Enseignement de l'Observatoire de Paris.

Objectif :

Comprendre les reliefs de la Lune (et d'autres planètes comme Mercure par exemple) qui, malgré leur ressemblance avec les formations terrestres (cratères volcaniques), ont un mode de formation tout à fait différent : l'impact d'astéroïdes, dont les traces sont très rarement observables sur Terre (du fait de l'érosion qui les fait disparaître).

Exploitations :

 A partir d'une modélisation très simple, il est possible d'aller assez loin dans l'exploitation de l'observation, suivant l'âge et le niveau des élèves :

• Observation de la structure d'un cratère d'impact (éjectats, bourrelet)

• Compréhension de la chronologie des impacts (cratère plus récent endommageant un cratère préexistant ou se situant dans ses éjectats)

• Compréhension de la datation des terrains sur la Lune (plus il y a de cratères, plus le terrain est ancien, établissement d'une chronologie du système solaire)

• Observation des différents comportement des sols selon leurs caractéristiques mécaniques : compression (farine) ou déplacement (semoule). Avec des essais à différentes hauteurs et des mesures, il est possible de mettre en évidence les lois de comportement sur un diagramme (diamètre du cratère en fonction de la hauteur de chute). Attention : cela nécessite l'emploi d'échelles logarithmiques.

• Comparaison avec la situation sur Terre (impacts encore visibles, disparition des dinosaures, surveillance des astéroïdes géocroiseurs...)

• En option : on peut filmer les impacts (webcam ou caméscope) pour mettre en évidence le processus de formation au ralenti.

Matériel et principe :

Travail en petits groupes (3-5 élèves). Préparation des bacs remplis de farine ou de semoule (et fine couche de cacao sur la farine pour mettre en évidence les éjectats). Lâcher de billes de différentes tailles à partir de différentes hauteurs. Mesure éventuelle des hauteurs et diamètres de cratères pour les reporter sur un diagramme. Observation minitieuse de photographies de sol lunaire pour comparaison.

Exemple en images :
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Image du sol lunaire montrant des cratères d'âges différents et de très beaux éjectats (cratère Képler de 32 km et Copernic de 93 km).

A comparer avec les résultats obtenus lors de l'atelier (images en haut de page).

Vidéo (impact au ralenti) :
Préparation d'un bac de farine avec une fine pellicule de cacao.
Préparation d'un bac de réception rempli de semoule.
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