Étoile filante : c'est quoi, et d'où vient ce trait de lumière ?

Un trait de lumière file en silence, une seconde à peine, puis plus rien. Tout le monde a déjà fait un vœu devant une étoile filante, et presque personne ne sait ce qu’il vient de voir. Ce n’est pas une étoile, ni rien qui lui ressemble : c’est un grain de matière souvent plus petit qu’un petit pois, qui se consume à une centaine de kilomètres au-dessus de votre tête. Voici ce qui se passe pendant cette seconde, d’où viennent ces grains, et comment augmenter vos chances d’en voir plusieurs dans la même nuit.

Trois noms pour un même grain

Les astronomes distinguent trois étapes, et la NASA les résume ainsi. Tant qu’il voyage dans l’espace, le grain s’appelle un météoroïde ; sa taille va de la poussière au petit astéroïde. Quand il pénètre dans l’atmosphère et s’y consume, le phénomène lumineux s’appelle un météore : c’est lui, l’étoile filante. Et si un morceau survit à la traversée et touche le sol, on parle de météorite.

La plupart des étoiles filantes n’aboutissent à rien de tel. Selon la NASA, les débris de comètes qui les produisent mesurent pour l’essentiel entre la taille d’un grain de sable et celle d’un petit pois ; l’Observatoire royal de Belgique parle de poussières de quelques millimètres. Les météores bien plus brillants, que l’on appelle bolides, sont dus à des objets de quelques centimètres ou davantage. Au total, la NASA estime qu’environ 44 tonnes de matière météoritique tombent chaque jour sur la Terre, sous forme de poussières pour l’essentiel.

Pourquoi un si petit grain brille autant

Tout est affaire de vitesse. D’après l’IMCCE, l’institut de mécanique céleste de l’Observatoire de Paris, les météoroïdes rencontrent l’atmosphère à une vitesse comprise entre 11 et 74 kilomètres par seconde, soit jusqu’à plus de 260 000 km/h. À cette allure, même un grain de sable transporte une énergie considérable.

En plongeant dans les couches plus denses de l’air, le grain percute les molécules d’azote et d’oxygène, ces éléments voisins du tableau périodique qui composent l’essentiel de l’atmosphère. Il s’échauffe, se vaporise, et arrache au passage des électrons aux atomes qu’il croise. L’Observatoire royal de Belgique précise que la traînée visible, due à cette ionisation, se forme à partir d’environ 100 kilomètres d’altitude ; l’IMCCE situe la combustion entre 110 et 70 kilomètres. Ce que vous voyez n’est donc pas le grain lui-même, bien trop petit, mais la colonne d’air qu’il illumine sur des kilomètres.

À cette distance, aucun bruit ne vous parvient en même temps que la lumière : l’étoile filante est muette. Et elle est éphémère parce que le grain disparaît entièrement bien avant d’avoir parcouru la moitié du chemin vers le sol.

Les essaims, rendez-vous annuels

Par une nuit claire, on voit en général quelques météores par heure, venus de n’importe où. Mais à certaines dates, leur nombre grimpe nettement : la Terre traverse alors le sillage de poussières laissé par une comète. La NASA cite les plus connus. Les Perséides, qui culminent vers le 12 août, sont des fragments de la comète Swift-Tuttle, qui repasse près du Soleil tous les 135 ans. Les Orionides, en octobre, descendent de la comète de Halley ; les Léonides, en novembre, de la comète Tempel-Tuttle ; les Géminides, en décembre, d’un astéroïde nommé Phaéthon.

Les météores d’un même essaim arrivent tous parallèles, comme les rayons du Soleil qui dessinent un arc-en-ciel. Par un effet de perspective, semblable à celui des rails qui semblent converger au loin, leurs traînées paraissent pourtant jaillir d’un même point du ciel, le radiant. C’est la constellation où il se trouve qui donne son nom à l’essaim : Persée pour les Perséides, les Gémeaux pour les Géminides.

Comment en voir davantage

Aucun instrument n’est nécessaire, et même aucun n’est souhaitable : jumelles et télescope réduisent le champ de vision, alors qu’une étoile filante peut surgir n’importe où. Installez-vous allongé, loin des éclairages, et laissez vos yeux s’habituer à l’obscurité pendant de longues minutes, sans regarder d’écran. Regardez de préférence la seconde moitié de la nuit : après minuit, votre côté de la Terre fait face à la direction de son mouvement autour du Soleil et rencontre davantage de poussières, comme un pare-brise reçoit plus de pluie que la lunette arrière.

Surveillez aussi la Lune, qui est le premier ennemi des étoiles filantes. Une pleine Lune éclaire tout le ciel et efface les traînées les plus faibles ; un essaim qui tombe près de la nouvelle Lune se regarde dans les meilleures conditions, et les phases de la Lune se prévoient des mois à l’avance. Les Perséides viennent de passer, mais le calendrier ne s’arrête pas là : notez les Orionides autour du 22 octobre et surtout les Géminides vers la mi-décembre, que la NASA crédite de l’un des meilleurs débits de l’année. Un conseil pour ces nuits d’automne et d’hiver : habillez-vous bien plus chaudement que vous ne le pensez, car on se refroidit vite à rester immobile sous le ciel.