Collège
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Etude de cratères d'impact sur des corps du Système Solaire

Chaque partie consiste en un TP qui pourra durer une ou deux heures selon le niveau de connaissances. Un compte-rendu rédigé, éventuellement en binôme, est à rendre à la fin de chaque séance. A l’issue de chaque TP, une mise en commun et un commentaire des réponses sont indispensables (au moins une heure) 

 

Documents à télécharger pour le TP:

ganychain.jpg  marscratere.jpg  mimascratere.jpg  
spherule.jpg  terrecratere.jpg

Toutes les images en .fts (archive zip à décompresser)

1 - Etude d’un cratère d’impact sur Mars

Image utilisée : marscrater.fts
Ou   marscrater.jpg 

Q :Quelle est la forme du pixel ? (rond, rectangulaire, etc.) Utiliser l’outil  « zoom »

Q : Décrire l’image (e.g. le cratère principal, les zones d’ombres en fonction de la position sur l’image, la position du Soleil, etc.)

 
Q : En utilisant l’échelle figurant sur l’image, déterminer la taille d’un pixel en m.
Utiliser l’outil « segment » puis dans Image, « coupe »

Q : En déduire la taille du cratère. Expliquer votre mode opératoire et noter tous les calculs effectués.

 

2 - Etude d’un cratère d’impact sur Terre

Image utilisée : terrecrater.fts
Ou    terrecrater.jpg

 

Ouvrir l’image terrecrater.fts (Crédit : United States Geological Survey.) Ce cratère nommé Barringer Meteor Crater se trouve en Arizona aux Etats-Unis. Il porte de nom de Daniel M. Barringer qui, dès 1905, a envisagé que l’impact d’une météorite sur Terre a formé ce cratère. On pense que ce cratère se serait formé il y a 25000-50000 ans, et que la météorite, probablement composée de fer, avait un diamètre de l’ordre 30-100m, et un poids de l’ordre de 60000 tonnes.

Q : Décrire cette image et la comparer au cratère précédent. Discuter.

Dans la suite, on supposera que le cratère est rond et que l’échelle de l’image est telle que

1 pixel = 2,9 m.

Q : Déterminer le diamètre de ce cratère. Donner une estimation de sa profondeur. Discuter.

Dans ce type de cratère, le rapport entre la profondeur et le diamètre est en général de l’ordre de 1/5 à 1/7

 

3 - Comparaison de cratères d’impacts

Images utilisées : mimas_crater.fts
spherule.fts
ganychain.fts

 

-I- Ouvrir les images mimas_crater.fts et spherule.fts. (Crédit : NASA.). Ces images représentent des cratères d’impacts très grands par rapport aux objets impactés qui sont de tailles très différentes.

La première image représente une vue par la sonde Cassini du satellite de Saturne Mimas lors du survol de janvier 2005 (diamètre : 392 km). L’énorme cratère présent sur la surface du satellite est nommé Herschel selon le nom du découvreur du satellite en 1789.

La deuxième image est obtenue par un microscope électronique sur une bille de verre de poussière lunaire ramenée par Apollo 11. Ces billes appelées sphérules sont le résultat des impacts de météorites à la surface de la lune. L’unité de longueur utilisée est le micromètre (mm) qui vaut 1 millionième de mètres (soit 0,000001 m). Le trait blanc situé en bas au centre a une longueur de 100 mm. 

Q : Décrire ces deux images et les comparer. Discuter.

Q : Déterminer le diamètre de chaque cratère. Donner le rapport entre le diamètre du cratère et le diamètre de l’objet (satellite, sphérule). Selon vous quel type de corps a pu donner naissance à ces cratères, pourquoi leur forme est-elle tellement différente ? Quels sont, selon vous, les cratères les plus courants ?

-II- Ouvrir l’image ganychain.fts (File/Open Image). (Crédit : NASA.). Cette image représente un ensemble de cratères observés à la surface de Ganymède par la mission Galileo en 1997

Q : Décrire cette image, la comparer aux deux cratères précédents. D’après vous quel(s) type(s) de corps et quelle(s) influence(s) peuvent donner naissance à de telles formations ? Pourriez-vous envisager un parallèle avec l’impact de la comète Shoemaker-Levy 9 sur Jupiter en 1994 ?