Krater : diforc'h etre ar stummoù

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{{Adkas|krater}}
#ADKAS [[Krater (disheñvelout)]]
[[Image:Planetoid_crashing_into_primordial_Earth.jpg|thumb|right|upright=1.5|Stok ur maen-kurun bras hervez un arzour]]
Ur '''c'hrater''' pe ur '''c'hrater stokadenn''' zo ur gleuzenn don pe donoc'h e stumm ur c'helc'h a zo bet stummet war-lerc'h stokadenn un draez a oa bras a-walc'h da chom hep bezañ distrujet penn-da-benn gant ar stokadenn. Implijout a reer ar ger-se e [[steredoniezh]] peurgetket d'ober anv eus disoc'h stokadur ar c'horfoù-oabl (un [[asteroidenn]] pe ur [[steredenn-lostek]] kouezhet war-c'horre ur blanedenn da skouer).

Dre vras e komzer eus astrokudenn d'ober anv eus holl zilerc'hioù ar stokadenn. n'eo ar c'hrater nemet ul lodenn eus an dilerc'hioù.

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== Les cratères terrestres ==
[[Image:Article 1905.png|thumb|220px|right|Article de 1905]]
Sur [[Terre]] les cratères d'impact sont rarement faciles à identifier. Jusqu’aux années soixante, début de « l’ère spatiale », ils étaient, sauf rares exceptions, rapportés à des phénomènes volcaniques. Les progrès apportés par les études spatiales, le développement de l’imagerie géologique, satellitaire ou géophysique, ont permis aux géologues de rectifier peu à peu les anciennes confusions tout en multipliant les nouvelles découvertes.

Toutefois, des conditions propres à la Terre dégradent rapidement les cratères :
* la Terre dispose d’une atmosphère très protectrice, ainsi la plupart des [[météorite]]s de moins de 10 m de diamètre ne parviennent pas jusqu’au sol. Les météorites plus grosses (jusqu’à 20 m) explosent en vol et leurs fragments sont trop ralentis et n’ont plus assez d’énergie pour laisser de gros cratères ;
* la Terre subit l’[[érosion]] par ruissellement d’eau, et par l’effet du vent ;
* la vie, phénomène qui prend sur Terre une ampleur unique dans le système solaire, accélère considérablement la vitesse de sédimentation dans l’eau, en surface elle génère l’accumulation des couches végétales, ce qui recouvre les cratères ;
* la [[Tectonique des plaques|tectonique]] est encore active, et les plaques continuent donc à se chevaucher allégrement. Une grande partie de la surface terrestre est donc constamment renouvelée en remplacement d’une autre qui disparaît ;
* 70 % de la surface de la planète est recouverte d’eau qui atténue les effets de l’impact.

La [[Lune]] qui ne possède ni eau (ou presque), ni atmosphère, ni vie, conserve les cicatrices laissées par tous les impacts qu’elle a reçus depuis que sa tectonique s’est figée. Cela donne une bonne indication sur la quantité d’objets célestes qui ont percuté la Terre.

Les impacts qu’ont laissés des grands cratères (de plus d’une centaine de kilomètres de diamètre) sont vraisemblablement impliqués dans l’évolution des espèces vivantes. Par exemple, l’impact qui a généré le [[cratère de Chicxulub]] a contribué à l’extinction massive entre le [[Crétacé]] et le [[Tertiaire (géologie)|Tertiaire]], dont les dinosaures sont les plus célèbres victimes.

On découvre aussi que divers gisements de richesses métalliques sont liés à de tels impacts comme les gisements d’or et de platine de [[Grand Sudbury|Sudbury]] au [[Canada]].

== Vocabulaire associé aux impacts ==

L’étude des cratères générés par des impacts météoritiques nécessite l’utilisation d’un vocabulaire et de définitions propres à bien décrire leurs caractéristiques géométriques.

En 1998<ref>French B. M. (1998) ''[http://www.lpi.usra.edu/publications/books/CB-954/CB-954.intro.html Traces of Catastrophe: A Handbook of Shock-Metamorphic Effects in Terrestrial Meteorite Impact Structures]''., LPI Contribution No. 954, Lunar and Planetary Institute, Houston. 120 pp.</ref>, puis en 2004<ref>E. P. Turtle, E. Pierazzo, G. S. Collins, G. R. Osinski, H. J. Melosh, J. V. Morgan, W. U. Reimold, and J. G. Spray: ''[http://adsabs.harvard.edu/cgi-bin/nph-data_query?bibcode=2004LPI....35.1772T&db_key=AST&link_type=ARTICLE Impact structures : what does crater diameter mean?]'', Lunar & Planetary Science XXXV-1772 (2004)</ref>, des scientifiques ont posé les définitions principales qui décrivent les divers paramètres et formes des cratères d'impact. Ils encouragent fortement les personnes étudiant les impacts à employer la même terminologie. En 2005, une partie de ces auteurs a réalisé un programme de calcul des effets d’un impact<ref name=eiep>G. S. Collins, H. J. Melosh, R. A. Marcus: ''[http://adsabs.harvard.edu/cgi-bin/nph-data_query?bibcode=2004LPI....35.1360M&db_key=AST&link_type=ARTICLE Earth Impact Effects Program: A Web-based computer program for calculating the regional environmental consequences of a meteoroid impact on Earth]'', Meteoritics & Planetary Science 40, Nr 6, 817–840 (2005)</ref> apportant quelques retouches à ces définitions et en ajoutant de nouvelles. Ces définitions sont reproduites ici.

=== Terminologie officielle ===

Les définitions (en gras) sont apportées dans le texte décrivant les différentes étapes de la formation du cratère. La traduction anglaise est mentionnée en italiques pour aider à la lecture des publications scientifiques souvent écrites dans cette langue.

==== Définitions des termes ====

[[Image:Def-cratere-transitoire-formation.gif|thumb|right|200px|Formation du cratère transitoire]]
Lorsque la météorite arrive au sol, elle y pénètre rapidement en se vaporisant sous l’énorme énergie de l’impact. Le sol se comporte comme une matière élastique – à sa mesure – et s’enfonce profondément, tout en se vaporisant et en se fracturant. Au bout de quelques secondes, le trou parvient à sa dimension maximale, c'est le '''cratère transitoire''' (''transient crater'').

Ensuite, le sol reprend sa place, c'est le '''rebond''' (''rebound''). Il ne reste à la fin qu’un '''cratère final''' (''final crater'') dont la forme dépend du volume de sous-sol vaporisé et éjecté, de la compression résiduelle dans les roches, de la puissance du rebond, et des glissements de terrains et éboulements des parois et des retombées. Le cratère final mettra quelques semaines ou mois à se stabiliser avant que l’érosion ne l’entame.

C'est l'angle avec lequel la météorite percute le sol qui influe sur la circularité du cratère, et non la forme de la météorite. Plus l'angle est rasant, plus le cratère sera allongé, mais c'est en dessous d'un angle de 45° que l'allongement sera notable.

Aujourd’hui, la plupart des grands cratères ne sont visibles que sous leur forme érodée et l'on ne peut mesurer qu’un '''cratère apparent''' (''apparent crater'') dont la forme est plus ou moins visible selon le degré de l’érosion, des recharges en sédiments ou des mouvements du sous-sol.

Lors du rebond, et quand la taille du cratère est suffisante, le centre se soulève plus que les alentours, un peu comme une goutte d'eau. Il se forme un '''soulèvement central''' (''central uplift'') plus ou moins important qui peut remonter plus haut que le fond du cratère. Il se forme alors un '''pic central''' (''central peak'') plus ou moins prononcé.

<gallery>
Image:Impact movie.ogg|Simulation en laboratoire d'un cratère d'impact
Image:Meteor.jpg|'''cratère simple'''<br>([[Meteor Crater]], USA)
Image:Cratere de transition MOC sur Mars.jpg|'''cratère de transition'''<br>(Mars)
Image:Tycho_crater_on_the_Moon.jpg|'''cratère complexe à pic central'''<br>(Tycho, Lune)
Image:Vredefort crater.jpg|'''cratère à anneaux multiples'''<br>([[Dôme de Vredefort|Vredefort]], Afr. du Sud)
Image:Imbrium location.jpg|'''bassin'''<br>([[Mare Imbrium]], Lune)
</gallery>
{{message galerie}}

Les cratères présentant un pic central sont appelés des '''cratères complexes''' (''complex crater'') en opposition aux '''cratères simples''' (''simple crater'') qui n'en possèdent pas. En pratique, sur [[Terre]], les cratères dont le diamètre final fait moins de 3,2 kilomètres sont simples, au delà, ils sont complexes (ce qui correspond à un diamètre transitoire d’environ 2,6 kilomètres).<br />
<br />
La transition entre cratère simple et cratère complexe ne se fait pas brutalement. Entre le cratère simple dont la cavité est en forme de bol et le cratère complexe avec pic central, on trouve le '''cratère de transition''' (''transition crater'') dont la forme ressemble à un bol à fond plat.<br />
<br />
Dans les très gros impacts, le pic central peut s’élever au-delà de sa hauteur de stabilité et retomber à nouveau, créant de fait un '''cratère à anneaux multiples''' (''multi-ring crater'') qui est une forme de cratère complexe. Le pic central est remplacé par une structure annulaire centrale plus ou moins prononcée, l''''anneau central''' (''peak ring'').<br />
<br />
Lorsque la météorite est suffisamment grosse pour percer la croûte et provoquer des épanchements [[Magma (géologie)|magmatiques]], on parle de '''bassin''' (''basin'') et non plus de cratère.

== Dimensions associées aux cratères d'impact ==

Afin d'éviter toute confusion dans la terminologie, un groupe d'experts s'est réuni en 2004<ref>Turtle, E. P.; Pierazzo, E.; Collins, G. S.; Osinski, G. R.; Melosh, H. J.; Morgan, J. V.; Reimold, W. U.; Spray, J. G. [http://adsabs.harvard.edu/cgi-bin/nph-data_query?bibcode=2004LPI....35.1772T&db_key=AST&link_type=ARTICLE Impact Structures: What Does Crater Diameter Mean?], Lunar and Planetary Science XXXV (2004)</ref> et a publié une définition ''officielle'' des dimensions principales associées aux cratères d'impact.

<gallery>
Image:Def-cratere-transitoire.gif|Dimensions associées au cratère transitoire
Image:Def-cratere-simple.gif|Dimensions associées au cratère simple
Image:Def-cratere-complexe.gif|Dimensions associées au cratère complexe
</gallery>

=== Les diamètres ===

'''D<sub>tc</sub>''' = ''diamètre du cratère transitoire''<br />
* Le cratère transitoire a une forme intermédiaire entre un [[hémisphère]] et un [[paraboloïde]] de révolution. Le diamètre est mesuré théoriquement entre l’intersection des bords du trou avec la surface du sol avant l’impact. On fait donc abstraction du soulèvement du terrain autour du cratère.
<br />
'''D<sub>sc</sub>''' = ''diamètre de transition simple-complexe''<br />
* Si le diamètre final D<sub>fr</sub> est inférieur à D<sub>sc</sub> alors le cratère est simple, sinon il est complexe. La valeur de D<sub>sc</sub> varie d'une planète à l'autre et varie aussi en fonction de la nature du terrain cible<ref name=pike>Pike, R. J., ''[http://adsabs.harvard.edu/cgi-bin/nph-bib_query?bibcode=1980LPSC...11.2159P&amp;db_key=AST&amp;data_type=HTML&amp;format=&amp;high=44647e4dfb20050 Control of crater morphology by gravity and target type - Mars, earth, moon]'', Lunar and Planetary Science Conference, 11th, Houston, TX, March 17-21, 1980, Proceedings. Volume 3. (A82-22351 09-91) New York, Pergamon Press, 1980, p. 2159-2189. NASA-supported research.</ref>.
<br />
'''D<sub>tr</sub>''' = ''diamètre du cratère transitoire crête à crête''.
<br />
* Ici le diamètre est mesuré sur la crête des lèvres du bord du cratère. Ce n’est pas le diamètre de référence pour mesurer le cratère transitoire (on utilise plutôt D<sub>tc</sub>). Cette grandeur est rarement utilisée.
<br />
'''D<sub>fr</sub>''' = ''diamètre final crête à crête''<br />
* Pour un cratère simple, il s’agit du diamètre pris en haut des talus du bord du cratère (après que le cratère se soit stabilisé, mais avant l’action de l’érosion)
* Pour un cratère complexe, il s’agit du diamètre pris entre les bords (rim) les plus éloignés du centre.
<br />
'''D<sub>a</sub>''' = ''diamètre apparent''<br />
* Diamètre du cratère mesuré dans le plan du sol avant l'impact. Il est complexe à mesurer, et souvent très imprécis dans le cas des cratères érodés. On tient compte pour le déterminer de l’extension des effets de l’impact visibles sur le terrain ([[Brèche (roche)|brèches]], cataclases), le sous-sol (failles, cristaux choqués, pseudotachylites, [[pendage]] des couches…), ou d’autres méthodes d’investigation (micro-gravimétrie, micro-magnétographie…), et enfin de l'érosion du terrain.
<br />
'''D<sub>cp</sub>''' = ''diamètre du pic central''<br />
* Il est mesuré à l’endroit où le pic déborde de la surface du fond du cratère. Cette grandeur est très aléatoire car il est difficile de savoir avec précision à quel moment se passe cette transition, surtout dans les cratères érodés.
<br />
'''D<sub>cu</sub>''' = ''diamètre du soulèvement central''<br />
* Il est mesuré au niveau où les effets du soulèvement cessent d’être notables. Là aussi, cette dimension est très difficile à mesurer en raison de la grande profondeur de ce niveau (plusieurs kilomètres). C’est toutefois la seule mesure possible lorsque l’érosion a complètement effacé le pic central et ce soulèvement est parfois la seule trace encore visible d’un impact.

=== Les profondeurs, hauteurs et épaisseurs ===

Il n'y a pas encore de terminologie bien établie pour décrire ces grandeurs sans équivoque. Il faut donc pour l'instant se contenter des schémas ci-dessus qui illustrent les grandeurs utilisées dans cet article.

== Quelques formules pour les impacts terrestres ==

L'un des critères de base pour déterminer la forme d'un cratère est son diamètre transitoire.

Une fois que l'on connaît les paramètres de l'impacteur et de la cible, diverses théories permettent de calculer le cratère transitoire généré par l'impact. Il serait ambitieux d'en dresser une liste exhaustive. Ces formules sont issues des recommandations du [http://www.lpl.arizona.edu/impacteffects/| Earth Impact Effects Program]<ref name=eiep />.

=== Données et unités ===
Dans ces formules, les termes sont définis de la façon suivante :<br />
* <math>D_{sc}\,</math> : diamètre transitoire de transition entre les cratères simples et complexes, sur Terre égal à<ref name=pike /> :
** {{formatnum:3200}} m lorsqu'on ne connaît pas la nature du terrain cible ;
** {{formatnum:2250}} m dans un terrain sédimentaire ;
** {{formatnum:4750}} m dans un terrain cristallin ;
* <math>\rho_i\,</math> : masse volumique de l'astéroïde, en kg/m<sup>3</sup> (et <math>m_i</math> sa masse en kg)
* <math>\rho_c\,</math> : masse volumique de la cible, en kg/m<sup>3</sup>
* <math>\phi_i\,</math> : diamètre de la météorite, en m
* <math>v_i\,</math> : vitesse de la météorite à l'impact, en m/s
* <math>g\,</math> : accélération de la pesanteur de la cible (égal à 9,81 m.s<sup>-2</sup> sur Terre)
* <math>\theta\,</math> : angle de l'impact, par rapport à l'horizontale. Pour impact vertical, <math>\theta</math> = 90°

Tous les diamètres, profondeurs, épaisseurs et hauteurs sont exprimés en m.

La nature du cratère ne passe pas directement d'un cratère simple à un cratère complexe à pic central. La transition se fait progressivement. De même, lorsque le diamètre final est supérieur à<ref name=pike /> :
* {{formatnum:10200}}&nbsp;m dans un terrain sédimentaire ;
* {{formatnum:12000}}&nbsp;m dans un terrain cristallin ;
alors le cratère prend une morphologie à anneau central.

=== Taille du cratère transitoire ===

==== Diamètre du cratère transitoire ====

<math>D_{tc}=1,161 \cdot (\frac{\rho_i}{\rho_c})^{\frac{1}{3}} \cdot \phi_i^{0,78} \cdot v_i^{0,44} \cdot g^{-0,22} \cdot sin^{1 \over 3}(\theta)</math>

==== Profondeur du cratère transitoire ====

<math>d_{tc}=0,356 \cdot D_{tc}</math>

=== Diamètre final du cratère ===

Si <math>D_{fr} < D_{sc} \,</math>, le cratère est un cratère simple :<br />
<math>D_{fr}=1,25 \cdot D_{tc}</math>, d'après Marcus, Melosh et Collins (2004)

Sinon, le cratère est complexe et :<br />
<math>D_{fr}=1,17 \cdot D_{tc}^{1,13} \cdot D_{sc}^{-0,13}</math>, d'après McKinnon et Schenk (1985)

=== Hauteur des bords du cratère ===

<math>h_{fr}=0,07 \cdot \frac{D_{tc}^4}{D_{fr}^3}</math>

''Valable pour les cratères simples et complexes.''

=== Epaisseur des brèches ===

Pour un cratère simple : <br />
<math>t_{br}=0,0896 \cdot D_{fr}^3 (\frac{d_{tc} + h_{fr}}{d_{tc} \cdot D_{fr}^2})</math>

Pour un cratère complexe :<br />
<math>t_{m}=4 \cdot \frac{V_m}{\pi \cdot D_{tc}^{2}}</math>, avec
* <math>V_m = 8,9*10^{-12} \cdot E \cdot sin(\theta)</math>, le volume des brèches (en <math>m^3</math>),
* <math>E = \frac{1}{2} m_{i} \cdot v_{i}^{2}</math>, l'énergie de l'impact (en J)

=== Profondeur finale du cratère ===

Il s'agit de la distance entre le haut des bords du cratère (ligne de crète) et le haut de la lentille de brèches qui recouvre le fond du cratère.

Pour un cratère simple :<br />

<math>d_{fr}=d_{tc}+h_{fr}-t_{br} \,</math>

Pour un cratère complexe :<br />
<math>d_{fr}=50,36 \cdot D_{fr}^{0,3} \,</math>

''On ne peut pas déduire l'épaisseur de la couche de roches fondues <math>t_m\,</math> à partir de la formule précédente pour les cratères complexes''

== Quelques ordres de grandeur sur les impacteurs ==

Deux types d'objets célestes peuvent entrer en collision avec notre planète, les astéroïdes et les comètes.
* les ''astéroides'' sont composés de roches et de métaux et leur masse volumique varie entre 2000 et 8000 <math>kg.m^{-3}</math>. Leur vitesse à l'entrée dans l'atmosphère est comprise entre 11 et 21 <math>km.s^{-1}</math>.
* les ''comètes'' sont essentiellement composées de glace. Leur densité est comprise entre 500 et 1500 <math>kg.m^{-3}</math> et leur vitesse entre 30 et 72 <math>km.s^{-1}</math>.

D'autres objets - non observés à ce jour - peuvent potentiellement percuter la Terre. Il s'agit d'objets interstellaires. Leur vitesse est supérieure à 72 <math>km.s^{-1}</math> (sinon ils orbiteraient autour du Soleil). De par leur origine, leur nature et densité sont inconnues.

==Références==
<references />

==Voir aussi==
{{Autres projets|wikt=astroblème|wiktionary titre=astroblème|commons=Category:Impact craters|commons titre=Cratères d'impact}}
=== Articles connexes ===
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=== Liammoù diavaez===
* [http://www.nirgal.net/crater.html Les cratères d'impact (Nirgal)] : pennad klok-kenañ diwar-benn ar stokadennoù dre vras ha re [[Meurzh (planedenn)|Meurzh]] peurgetket
* [http://www.impact-structures.com/glossary.htm Kord Ernstson glossary] : Geriaoueg ar gerioù a denn d'ar stokadennoù
* [http://www.unb.ca/passc/ImpactDatabase/ Earth Impact Database] : diaz titouroù diwar ar c'hraterioù war-c'horre an Douar
* [http://www.somerikko.net/old/geo/imp/impacts.htm Jarmo Moilanen's list of World's impact craters] : un diaz titouroù all diwar ar c'hraterioù war-c'horre an Douar
*[http://www.thinklemon.com/pages/ge/ Google Earth &amp; Impact craters] Roll ar c'hraterioù war-c'horre an Douar e [http://earth.google.com/ Google Earth]
* [http://www.cosmovisions.com/LuneChrono05.htm Orin kraterioù ha morioù al Loar] e cosmovisions.com

[[rummad:steredoniezh|krater]]
[[rummad:kraterioù| ]]
[[rummad:douarouriezh]]

[[als:Einschlagkrater]]
[[ar:فوهة صدمية]]
[[be:Астраблема]]
[[be-x-old:Ударны кратэр]]
[[bg:Ударен кратер]]
[[bs:Udarni krater]]
[[ca:Cràter d'impacte]]
[[cs:Impaktní kráter]]
[[da:Nedslagskrater]]
[[de:Einschlagkrater]]
[[en:Impact crater]]
[[eo:Alfrapa kratero]]
[[es:Cráter de impacto]]
[[eu:Talka krater]]
[[fa:دهانه برخوردی]]
[[fi:Törmäyskraatteri]]
[[gl:Cráter (astronomía)]]
[[he:מכתש פגיעה]]
[[hi:प्रहार क्रेटर]]
[[hr:Udarni krater]]
[[hu:Becsapódási kráter]]
[[id:Kawah tabrakan benda luar angkasa di Bumi]]
[[it:Cratere meteoritico]]
[[ja:クレーター]]
[[ko:충돌구]]
[[lt:Smūginis krateris]]
[[nl:Inslagkrater]]
[[nn:Nedslagskrater]]
[[no:Nedslagskrater]]
[[oc:Cratèr d'impacte]]
[[pl:Krater uderzeniowy]]
[[qu:Pachakawri luq'u]]
[[ro:Crater]]
[[ru:Ударный кратер]]
[[simple:Impact crater]]
[[sk:Impaktný kráter]]
[[sl:Udarni krater]]
[[sr:Кратер]]
[[sv:Nedslagskrater]]
[[tr:Meteor krateri]]
[[uk:Метеоритний кратер]]
[[zh:撞击坑]]
[[zh-yue:隕石坑]]

Stumm eus an 27 Gwe 2011 da 13:40

Gant ar ger krater e tegouezher amañ. Evit sterioù all ar ger, gwelit krater (disheñvelout).
Stok ur maen-kurun bras hervez un arzour

Ur c'hrater pe ur c'hrater stokadenn zo ur gleuzenn don pe donoc'h e stumm ur c'helc'h a zo bet stummet war-lerc'h stokadenn un draez a oa bras a-walc'h da chom hep bezañ distrujet penn-da-benn gant ar stokadenn. Implijout a reer ar ger-se e steredoniezh peurgetket d'ober anv eus disoc'h stokadur ar c'horfoù-oabl (un asteroidenn pe ur steredenn-lostek kouezhet war-c'horre ur blanedenn da skouer).

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Liammoù diavaez

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