Toujours aussi seuls dans l’Univers

Les astrophysiciens cherchent avec des signaux radio des extraterrestres dans notre Voie Lactée. Pour le moment dans notre système solaire, il n’y a aucune preuve que des civilisations extraterrestres existent, du moins avec la technologie actuelle. Peut-être en changeant de fréquence  radio ou encore une technologie plus poussée, ils pourront en trouver
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Toujours aussi seuls dans l’Univers

Un premier bilan de trois années de traque n’a pas permis de découvrir une forme de vie intelligente extraterrestre, que ce soit dans la Voie lactée ou dans notre voisinage galactique.

PHOTO : ISTOCK

Alain Labelle

La prémisse du film E.T. l’extraterrestre n’est pas sur le point de se réaliser, puisque les recherches les plus poussées à ce jour n’ont pas permis de détecter de signal associé à la présence d’une vie intelligente autour des étoiles voisines de notre système solaire.

Tour d’horizon.

Notre Soleil est l’une des centaines de milliards d’étoiles situées au sein de la Voie lactée, l’une des milliards de galaxies qui composent notre Univers toujours en expansion.

La Voie lactée

PHOTO : SKYSURVEY.ORG/NICK RISINGER

C’est dans ce tourbillon perpétuel que se trouvent les Homo sapiens qui évoluent depuis 300 000 ans sur la Terre, une toute petite planète bleue en orbite autour d’une étoile parmi tant d’autres.

Depuis toujours, les humains se questionnent devant l’immensité du ciel. Et si d’autres créatures intelligentes existaient dans ce vaste cosmos? Notre imagination en a créé des représentations, dans la littérature comme au cinéma, mais la réalité est plus terre à terre.

Pas dans notre système

Depuis quelques années, il devient de plus en plus clair que les petits bonshommes verts ne viendront pas de Mars. Peut-être même pas de notre système solaire, où les astrophysiciens concentrent plutôt leurs recherches pour trouver des formes de vie plus simples, comme des microorganismes.

Mais les Homos sapiens n’abandonnent pas l’idée de se trouver des compagnons célestes.

Pour découvrir une civilisation avancée, les humains regardent toujours plus loin dans l’Univers, grâce à des outils toujours plus sophistiqués.

À ce jour, ils ont ainsi trouvé plus de 4000 planètes autour d’autres étoiles que le Soleil. De ce nombre, une vingtaine d’entre elles se trouvent à une distance de leur étoile qui pourrait permettre la présence d’une forme de vie.

Située dans notre voisinage galactique, l’exoplanète Proxima Centauri b contiendrait d’énormes réservoirs d’eau liquide à sa surface, ce qui augmente les possibilités qu’elle abrite des organismes vivants.

PHOTO : ESO

Les humains sondent aussi le cosmos à la recherche de signaux radio qui émaneraient d’une civilisation développée sur le plan technologique. Ils le font depuis les années 60 grâce, entre autres, aux différents projets de l’Institut SETI, dont l’objectif est de détecter la présence de civilisations avancées dans notre Voie lactée.

L’un de ces projets est le Breakthrough Initiatives, financé par le milliardaire russe Yuri Milner à hauteur de 100 millions $ sur une période de 10 ans.

Les chercheurs qui y sont associés viennent de publier les résultats des analyses les plus poussées à ce jour. Ils ont analysé pas moins de 1 pétaoctet (1 million de gigaoctets) de données recueillies dans les longueurs d’onde radio et optique.

Rien non plus dans notre voisinage galactique

Ce premier bilan de trois années de traque de technosignatures extraterrestres ne montre aucune trace de vie intelligente autour des 1327 étoiles qui se trouvent à moins de 160 années-lumière de notre système solaire. Rien. Le néant.

Et ce, malgré le recours à des instruments toujours plus puissants, comme le télescope de Green Bank aux États-Unis, qui est le plus grand radiotélescope orientable du monde.

« Nous n’avons détecté aucun signal provenant d’une civilisation avancée qui tenterait de nous contacter à l’aide d’instruments incroyablement puissants », affirme Danny Price, astronome au Centre de recherche du SETI de l’Université de la Californie à Berkeley.

Nous avons analysé des milliers d’heures d’observations d’étoiles proches. Nous n’avons trouvé aucune preuve évidente de signaux artificiels extraterrestres. Toutefois, cela ne signifie pas qu’il n’y a pas de vie intelligente. Nous ne regardons peut-être pas au bon endroit ni avec assez de précision! Danny Price, astronome au Centre de recherche du SETI

Le scientifique ne perd donc pas l’espoir d’une éventuelle communication du 3e type. Selon lui, les recherches actuelles sont peut-être menées à de mauvaises fréquences, et des interférences radio provenant de la Terre pourraient aussi nuire à la perception de signaux.

En outre, de nouveaux télescopes se joindront bientôt à l’effort de recherche, comme l’observatoire MeerKAT en Afrique du Sud, ce qui permettra de peaufiner les analyses.

Il faut aussi reconnaître que les Homo sapiens mènent cette quête avec les moyens technologiques qu’ils ont développés au fil des percées scientifiques qu’ils réalisent. Ils ne possèdent peut-être pas d’instruments assez perfectionnés pour y arriver.

Une chose est certaine, si les scientifiques perçoivent un jour un tel signal extraterrestre, celui-ci devra être analysé minutieusement afin de confirmer son authenticité. L’humanité réalisera par le fait même l’une de ses plus grandes découvertes.

Allo, ici la Terre?

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L’univers fascinant de l’astronomie chinoise

Quand nous entendons parler de nébuleuses, comètes, étoiles, c’est souvent par des scientifiques de la NASA ou par l’agence spatiale européenne. Il y a aussi dans l’histoire spatiale des manuscrits dans certaines civilisations. La Chine est un bel exemple à savoir en astronomie. Grâce à leurs observations qu’ils ont notées sur des manuscrits au cours des millénaires. Aujourd’hui, il est remarquable de voir autant de précisions sur les supernovae, la nébuleuse du Crabe. Ils ont même noté les 29 passages depuis l’an -240 à nos jours la comète de Halley, ainsi qu’-200 av J.C, ils savaient que le Soleil avait des taches.
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L’univers fascinant de l’astronomie chinoise avec Jean-Marc Bonnet-Bidaud

Floriane Boyer

Rédactrice

L’astrophysicien Jean-Marc Bonnet-Bidaud nous emmène à la découverte des trésors longtemps ignorés de l’astronomie chinoise, riche de plusieurs millénaires, marquée par une rigueur scientifique avant-gardiste et des observations minutieuses des évènements astronomiques les plus remarquables. Encore aujourd’hui, ces données profitent à notre compréhension de l’univers..

Pour Jean-Marc Bonnet-Bidaud, astrophysicien au Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), tout a commencé avec la fin cataclysmique des étoiles : les supernovae. De ces spectaculaires explosions d’astres mourants ne subsiste qu’une nébuleuse de gaz, appelée rémanent, formant un cocon en expansion autour d’un noyau très dense. Mais au départ, les supernovae figurent parmi les phénomènes les plus violents et lumineux de l’univers, tant et si bien que depuis la Terre, elles peuvent paraître telles de nouvelles étoiles brillant durant des mois, voire des années. Ce sont les mystérieuses « étoiles invitées », décrites depuis déjà plus de 3.000 ans par les astronomes chinois. 

Grâce à un partenariat entre le CEA et la Chine, Jean-Marc Bonnet-Bidaud s’est rendu dans un laboratoire de Pékin pendant un an, à la fin des années 1980. Cette première immersion dans la culture de l’Empire du milieu aura le goût d’une révélation, avec la découverte de la richesse vertigineuse de l’héritage chinois en matière d’astronomie, encore trop largement dédaignée de nos jours.

Jean-Marc Bonnet-Bidaud est astrophysicien au Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), également historien des sciences et vulgarisateur scientifique à ses heures. © Jean-Marc Bonnet-Bidaud

De cette expérience naîtra l’ouvrage 4.000 ans d’astronomie chinoise : les officiers célestes (2017), retraçant l’histoire de cette discipline commencée vingt siècles avant notre ère, jalonnée par des découvertes capitales, faites souvent avec beaucoup d’avance par rapport à la civilisation européenne. Jean-Marc Bonnet-Bidaud revient pour nous sur sa passionnante exploration de l’astronomie chinoise.

La nébuleuse du Crabe : première plongée dans l’astronomie chinoise

Mon travail a été d’essayer de retrouver les restes d’explosions d’étoiles. Quand j’ai commencé, il y a une trentaine d’années, on en connaissait à peu près cent. Maintenant, on en compte des milliers. Quelques-unes ont explosé durant les 2.000 dernières années. Donc à certaines époques, elles ont été observées par les civilisations humaines.

Une civilisation sans pareil dans le monde

Une des plus importantes nébuleuses qui a été décelée était la nébuleuse du Crabe. Or, le texte le plus précis décrivant cette explosion était un manuscrit chinois de 1054. La première surprise pour moi était que des gens l’avaient vue dans le ciel et l’avaient noté, cela suffisamment précisément pour que je puisse m’en servir presque mille ans après. Ils donnaient la date, la durée(deux ans) et la luminosité (aussi brillant que Vénus). Cela nous permet de reconstituer aujourd’hui ce qui s’est passé, la température du gaz, le temps pris pour refroidir, la quantité de matière éjectée, la puissance de l’explosion.

L’explosion d’une étoile massive (supernova), apparaissant telle une nouvelle étoile (étoile invitée ou guest star, en anglais) dans le ciel le 4 juillet 1054, a été consignée dans les archives d’astronomie chinoises (passages indiqués par les traits rouges). © DP

Une de mes découvertes fut qu’il ne s’agissait pas d’une observation isolée, d’une coïncidence. Non seulement les astronomes chinois ont observé le ciel, mais cela en continuité pendant 2.000 ans (début de la dynastie des Han à maintenant) et ils ont tout noté, de manière très scientifique. C’est une civilisation sans pareil dans le monde. Aucun autre pays n’a des écrits pendant aussi longtemps. Les civilisations astronomiques n’ont duré que quelques centaines d’années (sauf peut-être la civilisation égyptienne mais il reste malheureusement peu de traces). 

Reconstitution de la supernova observée en 1054 par des astronomes chinois qui donna naissance à la somptueuse nébuleuse du Crabe telle que nous la voyons aujourd’hui, avec en son centre, le pulsar restant de l’explosion de l’étoile. © bonnetbidaud.tv

Supernovae, comètes, taches solaires : trois grandes découvertes

J’ai voulu sélectionner pour l’ouvrage les objets qui ont encore une importance aujourd’hui dans la science moderne, où les données chinoises peuvent encore être utilisées. Parmi ces objets, il y a bien sûr les supernovae. Après avoir catalogué tout ce qu’ont dit les chinois [sur les étoiles invitées], nous pouvons pointer nos satellites [dans la direction indiquée] et dans de multiples cas nous avons pu retrouver les restes de l’explosion. À l’aide de ces nébuleuses, on a compris toute la vie des étoiles et leur importance pour la composition de l’univers. Encore tout dernièrement, on a redécouvert des nébuleuses correspondant à des textes chinois.

Ensuite, les astronomes chinois notaient tout sur les comètes (trajectoire, forme, etc.). On a retrouvé dans les chroniques les 29 passages [sans exception] de la comète de Halley depuis l’an -240 à nos jours. On s’est alors rendu compte que son orbite n’est pas régulière et qu’il n’est pas toujours simple de reconstituer la trajectoire des comètes.

Catalogue des comètes daté du II^ème siècle av. J.-C. (dynastie des Han), décrivant la diversité des formes du noyau et des queues. © DP

Les astronomes chinois ont aussi été les premiers à remarquer que le Soleil avait des taches (dès -200 av. J.-C.). Grâce à leurs archives, nous avons vu pu confirmer que les cycles de l’activité solaire sur onze ans existaient déjà depuis 2.000 ans. En Europe, on ne pouvait remonter que 400 ans en arrière [observations de Galilée et d’autres astronomes].

Une contribution passée sous silence en Occident

Le problème, c’est que nous sommes restés imperméables à tout cela en Europe. C’est une erreur idéologique, historique et scientifique. Il faut qu’on fasse l’effort de s’informer et de restituer le fait qu’ailleurs dans le monde des choses scientifiques importantes ont été réalisées.

On gagnerait à élargir notre point de vue

Je m’aperçois qu’il y a un mode de pensée oriental très différent du mode occidental. Nous sommes satisfaits de notre méthode, qu’on peut qualifier d’analytique et de théorique, consistant à démonter toute la machine pour regarder comment chaque pièce fonctionne. Mais à la fin, les choses sont tellement séparées les unes des autres qu’on ne comprend plus leur relation et le fonctionnement global. En Orient, ils ont une méthode analogique et empirique : en observant un objet et en le comparant à d’autres, ils cherchent à comprendre le fonctionnement interne de la machine sans avoir à faire l’inventaire de ce qui est à l’intérieur.

Le saviez-vous ? En tant que « fils du ciel », l’empereur chinois devait connaître tout ce qui se passait dans le ciel. Un intérêt particulier était porté aux phénomènes inhabituels ou transitoires, d’où l’observation minutieuse des « étoiles invitées », alors qu’en Europe, la « sphère céleste » a longtemps était considérée comme un ouvrage divin immuable.

Quelle place pour la Chine sur la scène spatiale internationale ?

À l’heure actuelle, la science moderne se heurte à des murs. On a l’impression qu’on gagnerait à élargir notre point de vue. Il y a forcément beaucoup de choses à apprendre d’une autre culture, surtout la culture chinoise qui est globale et multimillénaire. 

Je pense que les Chinois ont déjà fait des choses intéressantes. Ils ont envoyé le premier Chinois dans l’espace [Yang Liwei en 2003], ils ont fait une station spatiale orbitale [Tiangong 1 en 2011], ils ont déposé un rover sur la Lune [Chang’e 3 en 2013], puis sur la face cachée [Chang’e 4 en 2019]. Et ils vont ramener des échantillons lunaires [Chang’e 5, lancement prévu fin 2019], ils vont marcher sur la Lune [ambition dès 2030]… Pour l’instant, ils font de la science importée de l’extérieur et ils le font très bien. À terme, je souhaite, qu’ils apportent leur pierre à l’édifice en nous disant :

« Mais nous, on ne se pose pas les mêmes questions que vous ».

Si on est intelligent, on a tout intérêt à collaborer avec la Chine, car elle nous servira de locomotive.

Jean-Marc Bonnet-Bidaud a étudié la plus ancienne carte céleste qui nous soit parvenue, produite en Chine entre 649 et 684 ap. J.-C. Appelée carte céleste de Dunhuang, elle a été tracée « de façon scientifique, avec une projection simple », mais cela fait des astronomes chinois de vrais précurseurs en matière de cartes d’étoiles. Elle contient quelque 1.300 étoiles. Cette carte apparaît sur la couverture de l’ouvrage 4.000 ans d’astronomie chinoise. © DP

Les Chinois sont-ils conscients de leur richesse ?

Non, pas tout à fait. Ils ont un peu oublié leur culture, comme nous oublions la nôtre. Moi, petit Européen qui n’y connaissait pas grand-chose, je me suis demandé comment allaient réagir les Chinois [par rapport à l’ouvrage]. Mais – et j’en suis très honoré – ils ont apprécié ma présentation synthétique. À leur demande, le livre va être traduit et je serai en Chine au mois de septembre pour former des étudiants à une approche moderne de l’histoire des sciences. Ils se rendent déjà compte qu’il est important de raccorder toutes leurs découvertes actuelles à leur culture ancienne profonde et si particulière en astronomie.

Un satellite franco-chinois, une nouvelle astrophysique de laboratoire et autres projets

La médiation scientifique m’a amené à réfléchir à d’autres domaines, comme la cosmologie. Je prépare un livre avec Thomas Lepelletier, où je tente d’expliquer pourquoi on est incapable de produire un modèle [de l’univers] qui marche.

Être au démarrage de quelque chose qui va révolutionner l’astrophysique est assez excitant

Je prépare aussi un autre ouvrage sur les grandes découvertes chinoises, hors de l’astronomie, ayant irrigué la civilisation européenne (par exemple, l’étrier, la poudre à canon ou encore la boussole). Je travaille également sur un satellite gamma franco-chinois nommé SVOM (Space-based multi-band astronomical Variable Objects Monitor) pour regarder les explosions d’étoiles.

Le satellite Space-based multi-band astronomical Variable Objects Monitor (SVOM) va étudier les sursauts gamma émis notamment lors des explosions d’étoiles massives. Il sera lancé fin 2021 ou début 2022. © Cnes, CNSA

Nous sommes aussi en train de monter un projet très prometteur sur une astrophysique en laboratoire. On s’est aperçu qu’on pouvait produire avec les lasers les plus puissants des conditions équivalentes à celles autour des étoiles. Comme on a vu émerger l’astrophysique des simulations numériques, dans le futur on verra apparaître de véritables expériences astrophysiques, comme faire des étoiles en laboratoire ! Être au démarrage de quelque chose qui va révolutionner l’astrophysique est assez excitant.

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Un avenir tumultueux pour la Voie lactée

Dans un milliard d’années, s’il reste des êtres vivants sur terre, ils seront témoins d’un spectacle grandiose lors de la collision du Grand Nuage de Magellan. Il semble qu’en principe la Terre, s’en sortira bien, mais dans 4 milliards d’années, ce sera la catastrophe avec Andromède.
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Un avenir tumultueux pour la Voie lactée

 

La Voie lactée est bien visible au centre de cette image prise à l’observatoire de La Silla, au Chili. À droite, on voit le Grand Nuage de Magellan et en bas à droite, le Petit Nuage de Magellan. Photo: ESO/Z. Bardon

On sait que notre galaxie, la Voie lactée, se trouve actuellement dans la trajectoire de notre voisine, la galaxie d’Andromède, avec laquelle nous entrerons en collision dans plus de 4 milliards d’années. Or, une autre voisine pourrait la précéder et bouleverser le ciel étoilé de nos descendants beaucoup plus tôt que prévu, soit d’ici un milliard d’années.

Un texte de Renaud Manuguerra-Gagné

Vue de la Terre, la Voie lactée ressemble à une longue bande blanche, lumineuse et diffuse. Depuis que l’humanité existe, elle est là, paisible et inchangée. Or, cette situation n’est que le calme avant la tempête.

Les galaxies entrent fréquemment en collision les unes avec les autres. Notre Voie lactée n’est pas différente et percutera sa voisine Andromède dans environ 4 milliards d’années. Des chercheurs ont toutefois découvert qu’une autre menace bouleversera notre galaxie bien avant ce terrible impact.

De nouvelles données, obtenues par des chercheurs de l’Université de Durham(Nouvelle fenêtre), en Angleterre, montrent que le Grand Nuage de Magellan, une galaxie naine en périphérie de la Voie lactée, changera de trajectoire et nous percutera de plein fouet dans un peu plus d’un milliard d’années.

La Voie lactée passera à travers cette collision sans trop de séquelles, mais les bouleversements subis entraîneront des changements profonds, qui modifieront considérablement la vue que nous avons du ciel étoilé.

Une voisine imprévisible

Situé à 160 000 années-lumière de la Voie lactée, le Grand Nuage de Magellan est la troisième galaxie la plus proche de nous, après les galaxies naines du Sagittaire et du Grand Chien.

On dit qu’il s’agit d’une galaxie naine, car elle ne comporte qu’une trentaine de milliards d’étoiles, un nombre beaucoup moins élevé que les centaines de milliards qui sont contenues dans les galaxies classiques.

Or, malgré ce nombre, des observations récentes ont montré que le Grand Nuage de Magellan serait une galaxie plus massive que ce qui avait été précédemment estimé, un changement que les chercheurs expliquent par le fait qu’elle possède une masse importante de matière noire.

Cette masse additionnelle augmente l’effet de la gravité entre elle et la Voie lactée. Selon les calculs des chercheurs, bien que le Grand Nuage de Magellan s’éloigne en ce moment de notre galaxie, cette force va ralentir notre voisine pendant des centaines de millions d’années, jusqu’à ce qu’elle lui fasse faire demi-tour, la plaçant ainsi directement dans une trajectoire de fusion avec la Voie lactée, un milliard d’années plus tard.

Un spectacle éblouissant

Bien que de tels impacts aient le potentiel de transformer radicalement les galaxies impliquées, ces événements sont loin d’être destructeurs.

Ces collisions font croître les galaxies qui en découlent grâce à un apport de nouvelles étoiles. L’agitation et les forces gravitationnelles qui secouent la région échauffent aussi des nuages de gaz qui s’effondrent alors sur eux-mêmes pour créer des pouponnières d’étoiles.

Selon les astrophysiciens, s’il reste quelqu’un sur Terre à cette époque, cette personne pourra alors assister à un spectacle stupéfiant!

Alors que notre galaxie absorbera sa voisine, une grande quantité de gaz affluera directement vers le trou noir supermassif Sagittarius A, qui se cache au centre de la Voie lactée. Cet apport de matière lui fera prendre une taille huit fois plus grande que ce qu’il a actuellement, en plus de générer un disque de matière surchauffée tournoyant vers le trou noir. Cette phase d’activité, nommée quasar, est l’un des phénomènes les plus lumineux de l’Univers.

Il n’y a généralement aucune collision entre les étoiles dans ces scénarios, car malgré leur nombre considérable, la distance qui les sépare les unes des autres est démesurée.

Toutefois, le « brassage » subi par les étoiles de la galaxie en éjectera plusieurs dans le vide intergalactique. Selon les chercheurs, il existe une très mince probabilité que le Soleil soit parmi les malchanceuses. Il s’agit toutefois d’un risque minime, et nos « descendants » auront davantage la chance d’admirer, chaque nuit, un spectacle lumineux sans précédent.

La collision avec Andromède, une galaxie d’une taille semblable à la nôtre, quelques milliards d’années plus tard, ne sera toutefois pas aussi clémente.

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Quand le Soleil s’éteindra

Il semble que le Soleil serait vieux de 4,5 milliards d’années, et serait à la moitié de sa vie. Bien, avant sa mort, je crois que la vie sur Terre sera impossible … Mais il reste encore beaucoup de temps à moins que l’humain détruise la planète bien avant cela. Ceci dit, grâce a de nouveaux modèles, les scientifiques savent probablement ce qu’il arrivera au Soleil en fin de vie.
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Quand le Soleil s’éteindra

 

Le Soleil est une boule de gaz. Il se compose en grande partie d’hydrogène (74 %) et d’hélium (25 %) auxquels s’ajoutent des éléments plus lourds.  Photo : NASA

Le Soleil, l’étoile qui réchauffe notre système planétaire depuis 4,5 milliards d’années, serait à mi-chemin de sa vie, mais une équipe internationale d’astrophysiciens estime qu’elle peut prédire ce qu’il lui arrivera à la fin de son existence.

Un texte d’Alain Labelle

La plupart des scientifiques s’entendent pour affirmer que notre Soleil, une naine jaune comme 10 % des étoiles de notre galaxie, s’est formé à la suite de l’effondrement d’une nébuleuse sous l’effet d’ondes produites par une ou plusieurs supernovae (l’explosion d’une étoile).

Le Pr Albert Zijlstra de l’École de physique et d’astronomie de l’Université de Manchester, au Royaume-Uni, et ses collègues prédisent qu’il se transformera en un gigantesque anneau de gaz et de poussière interstellaire lumineux, connu sous le nom de nébuleuse planétaire.

Le Soleil, notre étoile

Ce type de nébuleuse marque la fin d’environ 90 % de la vie active de toutes les étoiles de notre galaxie, la Voie lactée. Il marque habituellement la transition d’une étoile géante rouge à une naine blanche.

À 650 années-lumière, la nébuleuse de l’Hélice, NGC 7293, est l’une des nébuleuses planétaires les plus proches de la Terre.  Photo : NASA/Hubble

La communauté astronomique n’était cependant pas certaine du sort du Soleil, puisque sa faible masse pouvait être un obstacle à sa transformation en nébuleuse planétaire visible.

Sa faible masse est toute relative, puisqu’elle représente environ 330 000 fois le poids de la Terre. À lui seul, le Soleil représente plus de 99 % de la masse du système solaire.

Le saviez-vous?

Le Soleil est tellement gros qu’il faudrait 109 planètes de la taille de la Terre pour remplir son diamètre, et plus de 1,3 million pour en combler l’intérieur. Il pèse pas moins de 2000 trillions de trillions de tonnes!

Longévité stellaire

Pour réussir à prédire son avenir stellaire, les chercheurs ont développé un nouveau modèle qui permet d’établir le cycle de vie des étoiles. Un modèle qu’ils ont utilisé pour prédire la luminosité de l’enveloppe éjectée par des étoiles de masses et d’âges différents.

Quand une étoile meurt, elle éjecte une masse de gaz et de poussière – connue sous le nom d’enveloppe – dans l’espace. L’enveloppe peut atteindre la moitié de la masse de l’étoile. Albert Zijlstra

« Cela révèle le noyau de l’étoile qui, à ce point de sa vie, est à court de carburant, s’éteignant éventuellement pour mener à sa fin », poursuit le Pr Zijlstra.

Ce n’est qu’à ce moment que le noyau chaud fait briller l’enveloppe éjectée sur une période d’environ 10 000 ans – un laps de temps bref à l’échelle astronomique.Albert Zijlstra

« C’est ce qui rend la nébuleuse planétaire visible. Certaines sont si brillantes qu’on peut les voir à de très grandes distances mesurant des dizaines de millions d’années-lumière », explique l’astrophysicien.

Un autre débat

 

Ce modèle résout également un autre problème qui laissait les astronomes perplexes depuis un quart de siècle. Il y a environ 25 ans, les astronomes ont découvert que si l’on observe les nébuleuses planétaires d’une autre galaxie, les plus brillantes ont toujours la même luminosité.

On a découvert qu’il était possible de savoir à quelle distance une galaxie se trouve en observant uniquement les nébuleuses planétaires les plus brillantes qui s’y trouvent. Albert Zijlstra

Cette théorie laissait à penser que les vieilles étoiles de faible masse devraient produire des nébuleuses planétaires beaucoup moins lumineuses que les jeunes étoiles plus massives.

Cette théorie était devenue une source de conflit dans la communauté scientifique. Certaines données disaient qu’il était possible d’obtenir des nébuleuses planétaires brillantes à partir d’étoiles de faible masse comme le Soleil, mais d’autres avançaient plutôt que ce n’était pas possible, et qu’aucune étoile en fin de vie de moins de deux fois la masse du Soleil ne pouvait mener à une nébuleuse planétaire visible.

De nouveaux modèles

Mais les nouveaux modèles montrent qu’après l’éjection de l’enveloppe, les étoiles se réchauffent trois fois plus vite que ne laissaient penser les anciens modèles. Il serait donc possible pour une étoile de faible masse comme le Soleil de former une nébuleuse planétaire brillante.

Selon ce modèle, notre étoile possède la masse limite minimale pour permettre la création d’une nébuleuse planétaire visible, quoique faible.

Nous avons constaté que les étoiles dont la masse est inférieure à 1,1 fois la masse du Soleil produisent des nébuleuses plus faibles, et que les étoiles plus massives que 3 masses solaires sont plus brillantes. Pour le reste, la luminosité prévue est très proche de ce qui avait été observé. Problème résolu, après 25 ans! Albert Zijlstra

Les auteurs de ces travaux publiés dans la revue Nature Astronomy (en anglais) sont très satisfaits de leurs résultats.

« Non seulement nous avons maintenant un moyen de mesurer la présence d’étoiles âgées de quelques milliards d’années dans des galaxies lointaines, ce qui est une plage remarquablement difficile à mesurer, mais nous avons même découvert ce que deviendra le Soleil à sa mort », conclut le Pr Zijlstra.

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Les océans de glace empêcheraient les extraterrestres de communiquer avec nous

Probablement, dans ce grand univers, il y aurait une vie intelligente dans d’autres planètes. Diverses hypothèses sont mises en valeur. La dernière me parait peu probable, a moins que ce soit des micros-organismes ou quelque chose du genre
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Les océans de glace empêcheraient les extraterrestres de communiquer avec nous

 

 

Repéré par Camille Jourdan

Repéré sur Science

C’est la dernière hypothèse en date qui tente d’expliquer le paradoxe de Fermi.

«Mais où sont-ils?» La question se pose depuis des dizaines d’années. Le physicien Enrico Fermi a même donné son nom à une théorie scientifique, ou plus précisément à un «paradoxe»: il y a forcément d’autres formes de vie intelligente dans notre univers, alors pourquoi ne les avons-nous jamais vues? L’astrophysicien Alan Stern croit avoir trouvé une – énième – réponse, rapporte le magazine Science: selon lui, les extraterrestres ne peuvent pas communiquer avec nous car ils vivent enfouis sous des «couches épaisses de glace et de roches».

Pour le scientifique, cette hypothèse est d’autant plus vraisemblable qu’au moins quatre des planètes de notre système solaire, à savoir Jupiter, Neptune, Saturne et Pluton, sont recouvertes d’un tel environnement. Sous ces amas de glace, l’eau liquide est un milieu extrêmement fertile au développement de la vie, rappelle Alan Stern. Peut-être même encore plus qu’à la surface, observe le magazine Astronomy:

«[Les organismes vivants] seraient ainsi mieux protégés des aléas extérieurs comme les fortes radiations, les impacts ou encore les changements climatiques. De tels océans intérieurs apporteraient un environnement plus stable où toute forme de vie pourrait se développer de manière moins risquée.»

Petit «inconvénient» cependant: sous ces énormes roches de glace, ces organismes vivants seraient très isolés. D’où leur impossibilié de nous envoyer un quelconque signe.

Dans l’hypothèse, d’ailleurs, qu’ils n’auraient «ne serait-ce que conscience de l’existence d’un monde au-dessus d’eux», et ailleurs dans l’univers, souligne Astronomy.

Cette nouvelle théorie vient s’ajouter aux nombreuses autres qui tentent d’expliquer le paradoxe de Fermi: les extraterrestres n’existeraient simplement pas; ils dorment; ils utilisent une technologie trop avancée pour que nous la percevions; leurs signaux ont été envoyés récemment et ne nous sont pas encore parvenus… ou encore une dernière: ils sont déjà parmi nous.

http://www.slate.fr

Un millier de colons sur la Lune en 2050 ?

Cosmos 1999 ne serait plus de la science-fiction si le projet se réalise, mais avec quelques décennies en retard. Est-ce une bonne idée de peupler la lune et d’avoir une activité industrielle, alors qu’on peine à dépolluer la terre et l’espace ?
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Un millier de colons sur la Lune en 2050 ?

 

Le village lunaire « multi-dôme » imaginé par l’Agence spatiale européenne.

ESA/FOSTER + PARTNERS

Par Franck Daninos

Selon les responsables du projet européen Moon Village, des centaines de personnes pourraient peupler notre satellite dans les décennies à venir… Restent à convaincre les politiques de l’intérêt d’une telle mission.

VILLAGE LUNAIRE. Lancée il y a deux ans par Johann-Dietrich Wörner, directeur général de l’Agence spatiale européenne, l’idée de construire une base permanente sur la Lune commence à prendre forme et était au centre des discussions lors du Congrès européen de science planétaire qui s’est tenu du 17 au 22 septembre à Riga, en Lettonie. Bernard Foing, un des porte-paroles du projet, a notamment précisé qu’une première colonie composée de six à dix pionniers – scientifiques, ingénieurs, techniciens – pourrait être installée d’ici 2030.

Dix ans plus tard, le  » village lunaire  » hébergerait une centaine de personnes… et  » en 2050 il pourrait y en avoir un millier « , prédit ainsi l’astrophysicien !

Elles consommeraient des plantes cultivées sur le sol lunaire, fabriqueraient abris et outils avec du régolithe et des imprimantes 3D, et pratiqueraient des sports  » volants «  grâce à la faible gravité…

« Démontrer qu’une activité industrielle est possible sur la Lune »

Si les scientifiques semblent de plus en plus confiants dans la réalisation d’un tel projet, les politiques demeurent encore peu enthousiastes… «  

C’est très frustrant… Les grands dirigeants n’ont pas encore montré leur intérêt « , a déclaré ainsi à l’AFP le physicien letton Vidvuds Beldavs.

 Pour que les choses changent, il faudrait  » démontrer qu’une activité industrielle est possible sur la Lune… et que des marchés importants pourraient émerger. « 

Une telle activité pourrait reposer sur l’exploitation de l’hélium-3, isotope très rare sur la Terre mais abondant sur notre satellite et qui pourrait être utilisé pour produire de grandes quantités d’énergie. Et les roches volcaniques de type basalte pourraient servir, quant à elles, à construire des satellites déployés à moindre frais depuis la Lune ! 

Pour rejoindre une orbite terrestre, explique Bernard Foing, il est en effet  » 40 fois moins coûteux de partir de la Lune que depuis la Terre  » en raison de la forte gravité qu’exerce notre planète.

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100 millions de trous noirs près de chez vous!

Il y a les trous noirs supermassifs qui leur création demeure encore un mystère et les trous noirs stellaires que les scientifiques commencent à comprendre de plus en plus, lors  de l’effondrement d’étoiles qui explosent en supernova. Ils ont pu estimer comment il pourrait y avoir de ces trous noirs
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100 millions de trous noirs près de chez vous!

 

Représentation artistique d’un trou noir   Photo : ESO

Notre voisinage galactique contiendrait des dizaines de millions de trous noirs stellaires, montre un recensement cosmique réalisé par des astrophysiciens américains.

Un texte d’Alain Labelle

Les trous noirs stellaires se forment lors de l’effondrement gravitationnel d’étoiles massives qui explosent en supernovae. Ils sont différents des trous noirs supermassifs qui, eux, se forment au cœur de certaines galaxies, comme notre Voie lactée, dont le mode de création reste mystérieux.

Le chercheur James Bullock et ses collègues de l’Université de la Californie à Irvine ont ainsi dressé l’inventaire des trous noirs stellaires pour s’apercevoir qu’ils étaient beaucoup plus nombreux que ce que l’on estimait à ce jour.

Nous pensons qu’il pourrait y avoir pas moins de 100 millions de trous noirs uniquement dans notre galaxie.James Bullock

M. Bullock et son équipe ont commencé leur recensement il y a un an et demi, après l’annonce, par des collègues, de la détection d’ondes gravitationnelles nées pendant la dernière fraction de seconde avant la fusion de deux trous noirs.

« Fondamentalement, la détection de ces ondes fut une énorme percée; elle confirmait une prédiction majeure de la théorie de la relativité générale d’Albert Einstein », explique M. Bullock.

Lorsque nous regardons le phénomène astrophysique derrière ces résultats, c’est fascinant : la fusion de deux trous noirs représentant chacun 30 fois la masse du Soleil. James Bullock

Les scientifiques se sont alors demandé si des trous noirs de cette grosseur étaient communs et si leur fusion était un phénomène rare.

Représentation artistique montrant la fusion de deux trous noirs produisant des ondes gravitationnelles.   Photo : LIGO

L’équipe californienne s’est donc penchée sur leur nombre à partir des données recueillies lors de la détection d’ondes gravitationnelles.

En se basant sur ce que l’on sait de la formation d’étoiles dans les galaxies de différents types, on peut déduire quand et combien de trous noirs se sont formés dans chaque galaxie. Oliver Elbert

« Les grandes galaxies abritent des étoiles plus anciennes, et elles hébergent aussi des trous noirs plus anciens », explique Oliver Elbert

Ainsi, les scientifiques estiment que le nombre de trous noirs d’une masse donnée dans une galaxie dépend de sa taille.

La raison est simple. C’est que ces grandes galaxies contiennent de nombreuses étoiles riches en métaux, et que les plus petites galaxies sont dominées par de grandes étoiles possédant moins de métaux.

Les étoiles qui contiennent beaucoup d’éléments plus lourds, comme notre Soleil, les brûlent au cours de leur existence.

Ainsi, quand arrive la dernière étape de leur vie, l’explosion en supernova, il y a moins de matière, ce qui entraîne un trou noir de masse inférieure.

De leur côté, les grandes étoiles avec une faible teneur en métaux ne perdent pas autant de leur masse durant leur vie, alors, lorsque l’une d’entre elles meurt, la quasi-totalité de sa masse se retrouve dans le trou noir.

Nous avons une très bonne compréhension de l’ensemble des populations d’étoiles dans l’Univers et de leur masse lorsqu’elles naissent, de sorte que nous pouvons estimer combien de trous noirs peuvent s’être formés avec 100 masses solaires ou 10 masses solaires par exemple. James Bullock

C’est ainsi que l’équipe de recherche a pu établir le nombre approximatif de trous noirs dans la Voie lactée.

Elle a aussi été en mesure d’estimer le pourcentage de fusion du type des trous noirs observés lors de la détection d’ondes gravitationnelles. Entre 0,1 % et 1 % des trous noirs doivent fusionner pour permettre l’observation de ce type d’ondes.

Le détail de ces travaux est publié dans les Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

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Satellite de Saturne: découverte d’une molécule essentielle à la vie

Titan, une lune de Saturne, intéresse de plus en plus les scientifiques, car une molécule de vie serait présente. Cependant, il sera sans doute impossible qu’un jour nous puissions survivre sur cette lune si ce n’est que les températures extrêmes que nous ne pourrions supporter
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Satellite de Saturne: découverte d’une molécule essentielle à la vie

Cette image captée par la sonde Cassini montre deux des satellites de Saturne, soit Titan et Rhéa.

PHOTO FOURNIE PAR LA NASA

MATHIEU PERREAULT
La Presse

Des chercheurs de la NASA ont détecté sur Titan une molécule qui serait essentielle pour que ce satellite de Saturne abrite la vie. Titan est sur l’écran radar des astrobiologistes parce que c’est la seule lune du système solaire qui a une atmosphère en bonne et due forme.

Cette image captée par la sonde Cassini montre Saturne et sa lune, Titan.

PHOTO FOURNIE PAR LA NASA

 

Cette image de la surface de Titan a été captée par la sonde Hyugens.

PHOTO FOURNIE PAR LA NASA

« Nous avons trouvé de bonnes quantités d’acrylonitrile dans l’atmosphère de Titan, assez pour qu’il s’en trouve à sa surface », explique Maureen Palmer, étudiante du collège St. Olaf, à Minneapolis, qui fait depuis l’an dernier un stage au centre de recherche Goddard de la NASA, au Maryland, et est l’auteure principale de l’étude publiée vendredi dernier dans la revue Science Advances.

« Les conditions sur Titan ne permettent pas la survie des lipides qui, sur Terre, forment la base des cellules vivantes. Mais l’acrylonitrile pourrait aussi servir à la formation de cellules vivantes. »

 L’acrylonitrile, aussi connu sous le nom de cyanure de vinyle, est utilisé sur Terre pour la fabrication de plastiques.

Pour que les astrobiologistes concluent qu’un autre endroit que la Terre abrite la vie, ils doivent trouver trois types de preuves, selon M^me Palmer. 

« Il doit y avoir une molécule pouvant être utilisée pour fabriquer des cellules vivantes, pour isoler sur le plan biochimique la cellule de son environnement. C’est ce que nous venons de faire. »

« Il doit y avoir des sources d’énergie, ce qui existe sur Titan, qui contient toutes sortes d’hydrocarbures, notamment des lacs de méthane. Et il doit y avoir du matériel génétique. L’un de mes coauteurs, Conor Nixon, est en train de chercher sur Titan des traces de pyrimidine, qui forme l’anneau structurel de certaines molécules d’ADN sur Terre », ajoute M^me Palmer.

M^me Palmer et ses collègues sont tombés par hasard sur le cyanure de vinyle.

« Nous cherchions une autre molécule dans l’atmosphère de Titan, avec le télescope Alma, qui est au Chili. Alma est souvent utilisé pour la calibration des autres télescopes et a beaucoup de données d’observation. »

Un parcours digne d’un conte de fées

Dans le monde de l’astrophysique, le parcours de M^me Palmer est l’équivalent d’un conte de fées. Peu de jeunes femmes ont une publication dans une revue relativement respectée avec des coauteurs prestigieux de la NASA, avant même d’avoir commencé leur maîtrise.

« J’ai commencé à avoir une passion pour la vie sur Titan en lisant Eery Silence, un livre sur la vie extraterrestre, au début de l’université », explique Maureen Palmer. 

« J’ai posé ma candidature pour un stage de travail d’été à la NASA, et mon intérêt pour Titan m’a valu de participer à ce projet. Ça va tellement bien que je vais travailler à la NASA quelques années avant de commencer ma maîtrise. »

Titan n’est pas aussi célèbre que Mars, Vénus ou Europe, la lune glacée de Jupiter, dans le panthéon des extraterrestres. Mais elle a fait l’objet de quelques spéculations, notamment dans le film Oblivion avec Tom Cruise, où les hommes sont en théorie partis coloniser Titan, ainsi que dans le film Gattaca, avec Uma Thurman et Jude Law, qui met en scène une mission habitée vers le satellite de Saturne, à la recherche de l’origine de la vie.

La possibilité de la vie sur Titan a été proposée à partir des années 70, quand les premiers télescopes spatiaux ont laissé croire que la température y était supérieure à ce qu’elle est réellement. La NASA planche actuellement sur un projet de sous-marin qui explorerait les lacs de méthane de Titan.

En chiffres

• 5000 km: Diamètre de Titan
• -179 degrés Celsius: Température à la surface de Titan
• -7: La gravité de Titan est sept fois inférieure à celle de la Terre.
• 1,5 degré Celsius: La température sur Titan varie de 1,5 degré Celsius entre le jour et la nuit.
• 3400 km: Diamètre de la Lune
• -233 à + 123 degrés Celsius: Température à la surface de la Lune
• 6: La gravité de la Lune est six fois inférieure à celle de la Terre.
• 407 000 km: La Lune se situe à une distance de 356 000 à 407 000 km de la Terre.

Source: NASA

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L’homme, « poussière intergalactique d’étoiles »

Me semble que c’est logique que nous avons en nous et ce qui nous entourent des atomes qui viennent de l’espace.
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L’homme, « poussière intergalactique d’étoiles »

 

 

Photo : NASA

Jusqu’à la moitié de la matière qui constitue notre galaxie la Voie lactée, et par le fait même les humains, proviendrait de galaxies lointaines, montrent les travaux d’astrophysiciens canadiens et américains.

Un texte d’Alain Labelle

L’astrophysicien québécois Hubert Reeves explique poétiquement dans son livre de vulgarisation Poussière d’étoiles paru en 1984 que tous les noyaux des atomes qui nous constituent ont été engendrés au centre d’étoiles mortes il y a plusieurs milliards d’années.

Nous savons aujourd’hui que cette matière ne parvient pas uniquement de notre voisinage galactique ni même de la Voie lactée.

Selon les astrophysiciens Claude-André Faucher-Giguère (originaire de la Beauce) et Daniel Anglés-Alcázar de l’Université Northwestern à Chicago, près de 50 % des atomes présents en nous et autour de nous dans le système solaire n’ont pas comme origine notre propre galaxie.

Considérant qu’une bonne partie de la matière qui nous forme provient d’autres galaxies, nous pourrions nous considérer comme des voyageurs spatiaux ou des immigrants extragalactiques. Daniel Anglés-Alcázar

Les scientifiques en viennent à cette conclusion après avoir réalisé des simulations informatiques 3D. Les différents modèles montrent que les supernovas, des étoiles en fin de vie, éjectent de très grandes quantités de gaz en explosant. Selon eux, ce phénomène serait capable de propulser des atomes d’une galaxie à l’autre, rien de moins.

Il est probable qu’une grande partie de la matière de la Voie lactée logeait dans d’autres galaxies avant d’être expulsée par un vent puissant.

Daniel Anglés-Alcázar

Ce transfert de masse par les vents galactiques, qui a pu prendre plusieurs milliards d’années, pourrait être à l’origine de la moitié de la matière présente dans les grandes galaxies.

Cette étude modifie notre compréhension de la formation des galaxies après le Big Bang. […] Nos origines sont beaucoup moins locales que ce que l’on pensait auparavant. Claude-André Faucher-Giguère

L’équipe de chercheurs entend maintenant comparer ses simulations à l’aide des données recueillies par le télescope orbital Hubble et certains télescopes terrestres.

Après le Big bang

La théorie généralement admise est qu’après le Big Bang il y a 13,8 milliards d’années, l’Univers était rempli d’un gaz uniforme composé d’éléments légers comme l’hydrogène et l’hélium. Des centaines de millions d’années après, ce gaz primordial s’est condensé pour former les étoiles et les galaxies.

Le détail de ces travaux est publié dans les Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

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Comètes, anneaux, débris spatiaux: quelques nouvelles de l’espace

Des nouvelles de l’espace, car oui, l’espace va encore nous apprendre des choses, des réponses, mais aussi beaucoup plus de questions
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Une équipe internationale d’astrophysiciens a détecté pour la première fois les restes d’une exoplanète probablement détruite par la gravité de son étoile.

PHJOTO FOURNIE PAR L’INSTITUT D’ASTROPHYSIQUE DES CANARIES

 

MATHIEU PERREAULT
La Presse

Les dangers liés aux comètes, les anneaux et lunes de Saturne, une solution au problème des débris spatiaux en orbite. L’exploration de l’espace se poursuit à un rythme effréné.

Voici quelques nouveautés dans le domaine de l’astrophysique.

Un parachute spatial

La NASA a envoyé sur la station spatiale un parachute remplaçant les fusées de manoeuvre pour la sortie d’orbite, afin de le tester. Le défi est de diriger le parachute malgré la faible pression atmosphérique en orbite. Exo Brake, qui servirait pour des nanosatellites, a été testé en haute atmosphère depuis 2012 avec des ballons et des fusées, et une fois en 2013 à partir de la station spatiale, un essai qui avait mis au jour des problèmes avec le système de guidage.

Destruction de planète

Une équipe internationale d’astrophysiciens a détecté pour la première fois les restes d’une exoplanète probablement détruite par la gravité de son étoile. HIP68468 est un astre autour duquel tournent au moins une « super-Terre » très rapprochée, dont l’orbite est de trois jours, et une géante gazeuse plus éloignée. Les traces de l’exoplanète phagocytée par « l’étoile de la mort », probablement une super-Terre encore plus rapprochée, incluent une concentration anormale de lithium, élément qui normalement ne devrait plus être présent dans HIP68468 vu son âge de six milliards d’années. L’étoile de la mort est située à 300 années-lumière de la Terre.

Un harpon en orbite

L’Agence d’exploration aérospatiale japonaise (JAXA) testera cet hiver, depuis la station spatiale, une nouvelle technologie anti-débris spatiaux. Kite enverra un harpon au bout d’un fil se fixer à un gros débris spatial ou à un satellite en fin de vie. Kite enverra un courant dans le fil, ce qui le fera interagir avec le plasma électromagnétique entourant la Terre et propulsera ainsi Kite et sa cible vers le plancher des vaches. Plus de 500 000 débris sont surveillés par la NASA, dont 21 000 qui font plus de 10 cm, qui ont peut-être été responsables de la perte du satellite scientifique nippon Hitomi en mars dernier. La JAXA veut faire en 2020 un deuxième test de Kite avec un fil de 10 km – celui qui vient d’arriver en orbite ne fait que 700 m.

Lune et anneaux

Mimma, l’une des 62 lunes de Saturne, est si proche de ses anneaux qu’elle les déforme avec sa gravité. Cette annonce de la NASA, à la mi-décembre, découle de la dernière phase de la mission de la sonde Cassini, lancée en 1997. Cassini s’est approchée cet automne des anneaux de Saturne et une photographie qu’elle a prise de Mimma, la plus proche de la planète, laissait à tort croire qu’elle allait foncer sur les anneaux. Cassini va plonger dans Saturne en septembre prochain. À partir d’avril, elle va passer entre les anneaux et la planète, autour de laquelle elle est en orbite depuis 2004.

Tempête de sable martienne

Des astrophysiciens américains sont en passe d’identifier les régions de Mars les plus touchées par les tempêtes de sable. Cet automne, ils révélaient qu’elles étaient plus fréquentes à l’été et à l’automne et que les hémisphères septentrional et austral de la planète rouge sont touchés par des types différents de tempêtes. Ces tempêtes ne posent pas de risque pour l’intégrité physique des missions robotisées ou humaines, contrairement à ce que suggérait le film The Martian, sorti en 2015, mais comme elles limitent l’apport en énergie solaire, elles peuvent les mettre en péril.

Attention, comètes

Au dernier congrès de l’Union géophysique américaine, un chercheur de la NASA a sonné l’alarme sur les périls que font courir les comètes à la Terre. Joseph Nuth, chercheur du centre de recherche Goddard de la NASA, a consacré une conférence de presse à la difficulté de prédire quand une comète frapperait notre planète, à cause de la vitesse deux à trois fois plus grande que celle des astéroïdes et de leurs orbites très excentriques – certaines comètes mettent des dizaines de milliers d’années à faire le tour du Soleil et sont donc inconnues des scientifiques. De plus, les comètes sont de taille supérieure. En 2014, une comète détectée seulement en 2013 a frôlé Mars. M. Nuth propose de construire un impacteur capable de dévier une comète et de le stocker en cas d’urgence.

Sources: NASA, JAXA, Agence spatiale européenne, Institut d’astrophysique des Canaries

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