Les Léonides : Feu d'artifice cosmique
Phénomène aussi rare que splendide

Certains phénomènes, comme les éclipses de Lune ou de Soleil, sont calculés avec une très grande précision, mais les rencontres de la Terre avec les entités mal définies que constituent les essaims d'étoiles filantes sont, par essence, bien plus hasardeuses à prévoir.

Mais de quoi s'agit-il au juste? Tout le monde a déjà observé, au moins une fois dans sa vie, une étoile filante. C'est toujours un spectacle un peu surprenant que d'avoir l'impression de voir "une étoile tomber du ciel". Ce phénomène est interprété dans notre culture marocaine par la mort d'une personne sur la Terre.

Les étoiles filantes ou météores, ne sont pas de vraies étoiles. On les appelle ainsi car, parfois durant la nuit, une source de lumière s'éveille et traverse ou "file" rapidement sur une partie du ciel. Ce qui produit cette illumination de la voûte céleste, c'est l'impact entre les couches de l'atmosphère terrestre et un petit débris de roche ou de glace, laissé par une comète sur son sillage. Souvent, ces débris ne sont pas plus gros qu'un grain de sable. Ces débris, appelés météorites, sont de l'ordre de plusieurs millimètres de diamètre. Ils parsèment le système solaire. Certains tournent en solitaires autour du Soleil, d'autres voyagent en groupe.

Comment un grain de sable peut-il produire une étoile filante ? Les vitesses de ces grains sont considérables, de l'ordre de 30 km/s. A cette vitesse, l'entrée de la particule dans l'atmosphère de la Terre produit énormément de chaleur. Cette chaleur, d'environ 5000 degrés Celsius va faire briller, ou plus précisément ioniser, l'atmosphère. Il y aura alors tout autour du grain de sable une région de quelques mètres de diamètre très lumineuse qui se propagera le long de la trajectoire de la particule. C'est ainsi que le météore est visible : nous ne voyons pas le grain de sable mais plutôt le "halo" de lumière qui l'entoure, à l'instar de la flamme autour d'une allumette que l'on peut observer de très loin sans voir la tête de l'allumette. La traînée dure jusqu'à ce que la particule se soit complètement volatilisée. La ''désexcitation'' de l'atmosphère le long de la traînée peut prendre quelques secondes. Ainsi, on peut observer parfois des étoiles filantes qui restent allumées des dizaines de secondes! De quoi faire plusieurs voeux ...

Les objets individuels produisent des météores sporadiques que l'on aperçoit régulièrement tout au long de l'année. Par contre, si la Terre traverse un groupe de météorites, il se produit ce que l'on appelle une pluie de météores. Cette pluie se reproduira chaque année lorsque l'orbite de la Terre croisera celle du flot de météores, comme c'est le cas pour les Léonides, étoiles filantes de Novembre.

Vue de la surface de la Terre, une série de météores, arrivant d'une même direction, semble émerger d'un point unique du ciel, appelé radian. En réalité, les météorites sont beaucoup plus près de la Terre lorsqu'ils s'enflamment. Dans le cas de pluies de météores, nous pouvons apercevoir des traînées lumineuses de longueurs diverses n'importe où dans le ciel mais, si nous prolongeons ces traînées vers l'arrière, elles convergent toutes au radian.

Les pluies de météores sont nommées relativement à la constellation où se situe le radian. Ainsi nous avons les Perséides relatives à Persée, les Lyrides relatives à la Lyre, les Draconides relatives au Dragon, les Léonides relatives au Lion ... De plus, chaque pluie est observée à une date de l'année qui peut varier quelque peu d'une année à l'autre: la date associée à une pluie de météores correspond au moment où le nombre de météores aperçus est maximum (c'est-à-dire au moment où la Terre traverse la partie centrale du sillage de la comète).

Observation des météores

L'observation visuelle des météores est un travail passionnant et constitue une excellente introduction à l'astronomie observationnelle. L'abondance des météores en fait une observation relativement facile. La méthode la plus efficace, au point de vue statistique, est l'observation à l'oeil nu. L'oeil est plus efficace qu'un instrument grâce à son grand champ et sa mobilité qui permettront d'observer plus de météores qu'un instrument doté d'un oculaire très faible à grand champ.

Dans des bonnes conditions, un oeil exercé peut voir environ huit météores sporadiques par heure, en moyenne. Cette fréquence est beaucoup plus grande les nuits où l'on peut voir des essaims, mais aucun de ceux-ci néanmoins ne dépasse de beaucoup le rythme de 100 à l'heure, en temps normal. Les déploiements spectaculaires tels que ceux des Léonides en 1799, 1833, 1866, et 1966, où l'on en vit des milliers par heure, sont assurément l'exception. Le rythme normal des Léonides ne dépasse guère, en temps normal, celui des sporadiques. Les gerbes de météorites qui donnent lieu à des rythmes élevés sont souvent très compactes, si bien que même pour les essaims réguliers la fréquence maximum ne peut être observée qu'au-dessus d'une petite région de la Terre. Divers autres facteurs affectent le nombre de météores que l'on peut voir, dont les plus importants sont l'interférence de la Lune, l'altitude du radian, la clarté de l'atmosphère et l'heure.

L'éclat de la Lune peut parfois supplanter celui des météores les plus faibles dont l'observation est donc subordonnée aux phases de la Lune. Les météores types que nous voyons à l'oeil nu vont de la taille d'un grain de sable à celle d'un petit pois. Ils se consument à une altitude d'environ 100 km, de sorte qu'il n'y a aucun danger qu'ils atteignent le sol terrestre.

Les apparitions sont plus nombreuses entre minuit et l'aube qu'au début de la nuit. Cela vient du simple fait que la Terre, sur son orbite autour du Soleil, à la fin de la nuit, se trouve orientée en face des étoiles filantes, et l'observateur porté par la rotation de la Terre se trouve donc "dans" le flot, alors que la Terre n'est que rattrapée par les météores les plus rapides au début du soir, à l'instar du pare-brise d'une voiture en mouvement vers l'avant qui reçoit plus de pluie que la vitre arrière.

En 1998, plus exactement le 17 Novembre à 5 heures du matin, l'essaim des Léonides s'est produit moins de 260 jours après le passage de la comète; il était très attendu par la communauté astronomique internationale. Tout le monde espérait une tempête grandiose pour la nuit du 17 au 18 Novembre 1998 ... et tout le monde fut déçu, car dans les meilleurs sites astronomiques, les observateurs ont comptabilisé péniblement 500 météores, alors que la moyenne calculée était de l'ordre de 10000 étoiles filantes par heure observables pour cette fameuse soirée de Novembre, où tous les astronomes amateurs et professionnels guettaient le ciel dans un "froid de canard". Certains passionnés s'étaient offerts le voyage en Chine, région où le maximum était prévu, dans l'espoir d'assister à un véritable feu d'artifice céleste.

Il s'est néanmoins produit une chose extraordinaire et totalement inattendue quelques heures auparavant: la Terre a traversé une zone très riche en poussières, dont les particules avaient des dimensions variées. Ainsi pendant à peu près 16 heures à partir de 22 heures du 16 Novembre 1998, des centaines d'étoiles filantes d'un éclat éblouissant ont été observées dans tous les pays du globe où il faisait nuit. Au Maroc, la Société Marocaine des Spécialistes d'Astronomie (SMSA) a organisé à Rabat deux camps d'observations des Léonides 98, le premier dans le Parc de Hay El Fath, et le second à la plage de Oued Yekem. Les participants à ces deux camps ont eu la chance de voir des météores très brillants traversant l'ensemble de la voûte céleste comme autant de fusées d'un feu d'artifice cosmique. Certaines de ces étoiles filantes ont inondé le ciel de leur éclat pendant les premières heures du 17 Novembre.

Figure 1: Leonides 1998 vues des environs de Rabat

En 1999, les astronomes du monde entier ont donné un nouveau rendez-vous avec les Léonides le 17 Novembre 1999 à 2 heures du matin (temps universel), temps où le maximum d'étoiles filantes était prévu.

Dans ce cadre, l'Observatoire de Rabat (réalisation de l'Association Ribath Al Fath), a organisé une journée "portes ouvertes" pour couvrir ce phénomène des Léonides. Des spécialistes étaient au rendez-vous pour apporter les explications nécessaires à ce phénomène. Il est à noter que l'Observatoire de Rabat est situé à 20 km du centre de Rabat, près du Barrage Sidi Mohammed Ben Abdellah, route de Ain Aouda. Une animation autour du ciel a donc été assurée sur le site de l'Observatoire, à partir de 21 h, devant la coupole du grand télescope, faisant de sa demeure un lieu dédié. Un gros Premier Quartier de Lune étant présent dans le ciel jusqu'à une heure avancée de la nuit, les conditions d'observation n'ont pas été optimales pour discerner les étoiles filantes les plus faibles, mais des bolides ont été visibles sans aucun problème^*.

^*Note de l'éditeur - Les observations et les commentaires relatifs aux Léonides 1999 se trouvent par exemple sur le site Web de la Jordanian Astronomical Society (JAS) à l'adresse:

http://www.jas.org.jo .