L’étoile mystérieuse de 1670 enfin comprise

L’histoire rapporte que c’est un moine français, un chartreux, qui la signale le premier le 20 juin 1670. Quelques semaines plus tard, à Dantzig (aujourd’hui Gdansk en Pologne), le célèbre astronome Johannes Hevelius la découvre à son tour et indique … Continuer la lecture

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La sélection scientifique de la semaine (numéro 164)

– La NASA s’apprête à se lancer dans un gymkhana spatial  : aller prélever un gros rocher sur un astéroïde puis le placer en orbite autour de la Lune avant d’envoyer des astronautes l’étudier. Le tout ferait un bon entraînement … Continuer la lecture

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Vie sur Mars : encore un indice ?

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PIA16937_ip.jpgS’il y a eu un jour de la vie sur la planète Mars, en avoir la certitude ressemble à un puzzle complexe dont on ne sait même pas si l’on en possède toutes les pièces. Pourtant, les indices s’accumulent, qui montrent qu’il y a pu y avoir un jour des conditions favorables à l’apparition de formes de vie microbiennes. Les dernières recherches en date ont montré par exemple qu’il y aurait eu un océan à la surface de la planète rouge. Les sondes martiennes ont également rapporté la présence de molécules dites “organiques”, qui sont un peu comme des briques pouvant être utilisées par des formes de vie (mais pas seulement). Ainsi, Curiosity a récemment trouvé du méthane et du chlorobenzène, ce qui pourrait pointer vers d’éventuelles réactions liées au vivant. C’est toujours le robot Curiosity qui est à l’origine de la dernière étape en date : hier soir, la NASA a révélé que le robot roulant avait détecté du monoxyde d’azote, qui s’est dégagé en réchauffant des sédiments martiens. Ce gaz “peut être émis lorsque des nitrates se décomposent sous l’effet de la chaleur”, explique l’agence spatiale américaine. “Les nitrates sont une catégorie de molécules qui contiennent de l’azote dans une forme qui peut être utilisée par les organismes vivants. Cette découverte ajoute aux preuves que dans le passé Mars était propice à la vie”. La NASA explique dans un communiqué le rôle de l’azote dans les organismes vivants, notamment son utilisation dans les molécules d’ADN et d’ARN et dans les protéines… Et aussi le fait que jusqu’ici on n’avait trouvé d’azote que sous sa forme gazeuse “ordinaire”, qui ne réagit pas aisément avec d’autres molécules. Le fait de trouver de l’azote utilisable par le métabolisme d’organismes vivants (par exemple sous forme de nitrates) apporte donc une autre pierre à l’édifice d’une Mars hospitalière pour la vie. “Il n’y a aucune preuve suggérant que les molécules trouvées par l’équipe (de Curiosity) ont été créées par la vie”. Le prudent bémol est nécessaire. Ce n’est pas parce qu’il y a des molécules organiques, de l’eau, et maintenant du monoxyde d’azote que l’on va trouver des microbes martiens fossilisés. Il y a des processus non biologiques qui peuvent produire de tels éléments. Par exemple, les éclairs peuvent “fixer” ainsi l’azote de l’air. “Trouver une forme d’azote accessible biochimiquement apporte un nouvel appui pour l’habitabilité de l’ancien environnement martien de Gale Crater” (le lieu où se trouve Curiosity), déclare pour sa part Jennifer Stern, du Goddard Space Flight Center (NASA), et auteur principal d’une étude sur la question qui vient d’être publiée dans le journal PNAS. Le puzzle s’enrichit donc d’une nouvelle pièce. Mais nous n’avons toujours pas de vision claire sur l’image qu’il va constituer. Une Mars pleine de vie microbienne, ou au contraire, un désert ? Il va falloir attendre encore. Crédit photo : un autoportrait du robot Curiosity à la surface de Mars (NASA/JPL-Caltech/MSSS) Continue reading

Quizz Astro 2015, n°1

Vous l’aurez remarqué, le printemps est revenu ! Et avec lui le grand Quizz de Ça Se Passe là-Haut! Le QUIZZ ASTRO, c’est 10 questions chaque semaine durant tout le printemps, pour apprendre en s’amusant. Testez vous, les réponses aux questions vous seront données dès l’envoi de vos réponses au formulaire.  N’hésitez pas à utiliser les commentaires pour discuter…
A vos souris ! (toutes les réponses se trouvent quelque part dans Ça Se Passe Là-Haut…)
Chargement en cours…
http://drericsimon.blogspot.com
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Les étoiles peuvent-elles chanter ?

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SoundWavesInStar600px.jpgDans l’espace, on ne vous entend pas crier. On ne vous entend pas non plus chanter. La raison en est facilement expliquée par la science : il n’y a pas d’air pour propager les vibrations sonores. Pourtant, ce n’est pas forcément aussi simple, comme vient de le démontrer une étude publiée aujourd’hui dans Physical Reviews Letters. C’est en observant l’interaction d’un laser à très haute intensité avec une cible de plasma que l’équipe de physiciens a fait une observation inattendue : durant un infime laps de temps après que le laser ait frappé, le plasma s’écoulait rapidement des régions les plus denses vers des zones de plus faible densité, où il créait ce que les chercheurs ont comparé à des “embouteillages”. Le plasma s’empilait entre les régions à haute et à faible densité, et dans l’action ils généraient une série de pulsations de pression : une onde sonore. Bien entendu, il ne s’agissait pas de son que nous pouvons entendre : ces fréquences étaient six millions de fois plus aiguës que ce que pourrait entendre le mammifère aux oreilles les plus sensibles. “L’un des rares endroits dans la nature où cet effet peut se produire est à la surface des étoiles”, explique  le Dr John Pasley, du département de physique de l’université de York (Angleterre), et co-auteur de l’étude. “Lorsqu’elles accumulent de nouveaux matériaux, les étoiles pourraient générer des sons d’une manière similaire à ce que nous avons observé en laboratoire. Les étoiles chantent peut-être, mais du fait que le son le peut pas se propager dans le vide de l’espace, personne ne peut les entendre”. Une autre étude publiée voici quatre ans dans Science avait étudié les “sons” émis par les étoiles en analysant les données du télescope spatial Kepler. Ces données ont permis d’analyser les oscillations de 500 étoiles similaires au Soleil. Ces vibrations stellaires renseignent en effet les chercheurs sur leur taille, leur structure, leur composition chimique… et font d’ailleurs l’objet d’une discipline à part entière, l’astérosismologie. Ces vibrations  elles peuvent “nous donner une image beaucoup plus claire du passé et de l’avenir de notre Soleil et de notre galaxie”, expliquait alors Antonio Gimenez, de l’institut d’astrophysique des Canaries, co-auteur de l’étude publiée dans Science. Un peu comme si on pouvait observer le Soleil tout au long de ses milliards d’années d’histoire passée et future. Ce ne sont pourtant pas des “sons” à proprement parler, et le phénomène est différent de celui décrit par l’étude publiée ce jour…

 Le Soleil, les planètes, la Terre, ont aussi une voix

Ce n’est pas non plus la première fois que l’on parle de “chant”, ou de sons émis par des objets célestes. La NASA a même une collection de fichiers sonores relatifs à l’espace. Par exemple, les enregistrements de la sonde Voyager 1 ont mis en évidence les vibrations des électrons dans le gaz ionisé (encore du plasma) au travers duquel passe la sonde. Les fréquences enregistrées ont ainsi permis d’entendre le bruit de l’espace interstellaire. Les chercheurs de l’agence spatiale américaine ont également “converti” en sons les émissions radios de planètes comme JupiterSaturneUranus et Neptune. Il s’agit d’ondes radio émises par des phénomènes similaires aux aurores polaires sur Terre, et qui deviennent des sons lorsque l’on réduit leur fréquence pour les rendre audibles. De la même manière, la NASA a transformé les ondes radio provoqué par les vagues de plasma dans les ceintures de radiation qui protègent notre planète : c’est le “chant de la Terre“. Enfin, le Soleil n’est pas en reste, mais dans d’autres gammes d’ondes : il s’agit d’infrasons, un million de fois plus graves que la note la plus grave que nous puissions entendre. Comme l’explique le Dr Daniel Presnell, du Solar Dynamics Observatory, “nous voyons des millions d’ondes sonores qui se déplacent sur et à travers le Soleil. Elles nous renseignent sur l’intérieur du Soleil.” C’est un peu comme si notre bon vieil astre du jour faisait des bulles, qui émettaient un “pop” chaque fois qu’elles crèvent la surface. Les protubérances solaires peuvent elle aussi provoquer des ondes sonores sur la surface du Soleil. “Nous pouvons voir ces ondes comme des changements dans la luminosité ou la vitesse de la surface solaire”, précise le chercheur. Nous vivons donc bien dans un univers bruyant, parfois mélodieux… mais nos oreilles ne sont pas forcément calibrées pour l’entendre… et même si elles l’étaient, le vide de l’espace n’apporterait pas cette “musique” jusqu’à nous. Crédit photo : les “vagues de sons” à l’intérieur d’une étoile (Gabriel Pérez Díaz, Instituto de Astrofísica de Canarias / MultiMedia Service). En “bonus track”, le son de l’espace interstellaire :
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Quand il pleuvait du fer sur Terre…

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planetimpact_full.jpgImaginez du fer tombant en gouttelettes à la surface de la Terre, comme une pluie métallique… Dans un cas pareil, un parapluie serait bien inefficace ! Heureusement, cela s’est produit à une époque où il n’y avait pas encore de vie sur Terre, et où les astéroïdes heurtaient régulièrement la Terre comme la Lune. On savait déjà que du fer avait été apporté sur notre planète par des collisions avec les astéroïdes, mais on se demandait pourquoi il y en a autantdans le manteau terrestreEn effet, il aurait semblé plus raisonnable aux scientifiques que ce métal ait été propulsé au travers de l’écorce terrestre pour rejoindre directement les quantités importantes de fer présentes dans son noyau. Une autre question tout aussi intrigante est de savoir pourquoi la Lune, formée en même temps que la Terre, a beaucoup moins de fer dans son propre manteau, vu qu’elle a été tout aussi bombardée par des astéroïdes pleins de fer ? Là encore, un mystère. Une réponse possible vient d’être apportée par une équipe emmenée par deux professeurs de Harvard et de l’université de Californie, dans un article publié dans Nature Geosciences. Pour eux, la collision d’un morceau de fer avec la Terre aurait transformé celui-ci en un “nuage de fer” s’évaporant tout autour de la Terre, et se précipitant ensuite en pluie ferreuse, ce qui expliquerait alors les poches de ce métal que l’on trouve aujourd’hui dans le manteau terrestre. Concernant la Lune, sa gravité n’aurait pas été suffisante pour retenir la plus grande partie de ces atomes de fer flottant, qui auraient été en retour attirés par la Terre. Pour arriver à cette thèse, les chercheurs ont utilisé le plus grand générateur de rayons X au monde, la Z-Machine, conçue pour tester la résistance des matériaux dans des conditions extrêmes de températures et de pression (la Z-Machine est notamment employée pour réaliser des simulations informatiques d’armes nucléaires). En effectuant des mesures sur les conditions de vaporisation du fer, ils ont constaté que celle-ci se produisait à des pressions moins importantes que les valeurs théoriques jusqu’ici admises… et surtout, des pressions qui existaient lors des derniers stades de formation planétaire. “Vu que les spécialistes en sciences planétaires ont toujours pensé qu’il était difficile de vaporiser le fer, ils n’ont jamais songé que la vaporisation pouvait être un processus important durant la formation de la Terre et de son noyau”, explique Rick Kraus, co-auteur de l’article, “mais avec nos expériences, nous avons montré qu’il est très facile de vaporiser le fer à l’impact”. Pour lui, “cela change la manière dont nous pensions la formation de la Terre”. Crédit image : Vue d’artiste de l’un des très nombreux impacts de toutes tailles qui se sont produits dans les derniers stades de la formation terrestre (NASA/JPL-Caltech)

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Les lunes de Mars, Phobos et Deimos, pourraient être des morceaux de la planète rouge.

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Les deux lunes de Mars, Phobos et Deimos, ont longtemps été considérées être des astéroïdes capturés par la planète rouge. Mais il se pourrait bien que leur nature et leur histoire soit bien différente…


Les satellites de Mars Phobos et Deimos, imagés par la
sonde américaine Mars Reconnaissance Orbiter,
échelle différente sur les deux images(NASA/JPL)
Les premiers indices qui ont mis la puce à l’oreille des planétologues sont des observations de la composition des deux satellites ainsi que la forme de leur orbite. Des observations effectuées par la sonde européenne Mars Express ainsi que par l’américaine Mars Global Surveyor, ont montré en 2011 et en 2014 que les émissions thermiques infra-rouge de Phobos et de Deimos ne correspondaient pas à celles de matériaux riches en carbone comme le sont les chondres carbonacés formant les astéroïdes. De plus, ces mêmes missions ont mis en évidence la présence de minéraux sur Phobos, qui se retrouvent également à la surface de Mars. Enfin, l’expérience Mars Radio Science qui était embarquée sur la sonde Mars Express a permis de mesurer en 2010 la densité et la porosité de Phobos, avec pour résultats respectivement une densité de 1,87  et une porosité d’environ 30%. Une si faible densité et si forte porosité sont inconnues pour la plupart des astéroïdes… Des astronomes ont même montré qu’avec de telles caractéristiques, un astéroïde n’aurait pas survécu à une capture gravitationnelle et se serait désagrégé.

Quant à leur orbite, que ce soit celle de Phobos ou celle de Deimos, elles se trouvent quasi circulaires et presque exactement dans le plan équatorial martien. Or, s’il s’était agit d’une capture gravitationnelle, les deux petits corps auraient dû montrer des orbites aléatoire, très elliptiques, pas forcément dans le plan équatorial et même pourquoi pas rétrograde. Rien de tout ça en réalité.

Des chercheurs américains, mené par Robert Citron de l’université de Californie à Berkeley viennent de montrer à l’aide de simulations numériques qu’il se peut très bien que et Phobos et Deimos soient le produit de débris de Mars issus d’un ou plusieurs impacts géant sur Mars.
Mars
Il se trouve qu’il existe sur Mars une très vaste zone de 7700 km de diamètre nommée le bassin Borealis, qui ressemble à s’y méprendre à un énorme bassin d’impact météoritique, et qui recouvre presque la totalité de l’hémisphère nord de Mars. Les planétologues sont donc partis de l’hypothèse qu’un corps d’une masse égale à 1% de la masse de Mars a impacté la planète au niveau du bassin Borealis, puis ont simulé ce qui se passerait.
Avec un impact produisant une énergie colossale de 3 10^29 joules, énergie nécessaire pour produire le bassin Borealis, les chercheurs trouvent qu’une énorme quantité de poussière se retrouve éjectée en orbite de Mars : pas moins de 500 millions de milliards de tonnes… correspondant à quelques pourcents de la masse du corps à l’origine de l’impact. Pour fixer les ordres de grandeur, la masse de Deimos est de 1480 milliards de tonnes et celle de Phobos de 10700 milliards de tonnes…

Une fois en orbite, ces débris sont pour certains éjectés hors de l’influence martienne ou bien se retrouvent former un disque autour de Mars, bien sûr dans le plan de l’équateur, ou enfin retombent sur la planète. S’ensuit pour les débris formant un disque ce que l’on appelle une ré-accretion : tous les grains de poussière s’agrègent les uns avec les autres en formant des corps de plus en plus gros, à l’image d’une boule de neige que l’on fait rouler, jusqu’à entièrement nettoyer l’orbite. C’est ainsi qu’auraient pu naître Phobos et Deimos.

Robert Citron et ses collègues montrent en tous cas grâce à leur code de calcul SPH (Smoothed Particle Hydrodynamics simulationque la matière injectée en orbite est très largement suffisante pour expliquer la naissance des deux lunes de Mars à partir d’un disque et sous un régime d’effet de marée fort.
Reste maintenant à comprendre où serait passée toute la masse de débris en surplus du disque…
Source : 
FORMATION OF PHOBOS AND DEIMOS VIA A GIANT IMPACT
Robert I. Citron et al.
Icarus 252 (2015) 334-338
http://drericsimon.blogspot.com
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Éclipse éclipsée

Pourtant j’y ai cru toute la semaine : Météo France prévoyait certes des nuages, mais avec des éclaircies. Il (ou elle ?) a retourné sa veste juste ce matin pour nous pondre un ciel d’une grisaille sans nom. Luminosité uniforme, soleil proprement invisible. Au moins 27 magnitudes d’absorption ! Rien à faire. J’aurais dû prévoir d’être mobile (et de foncer vers l’est… Même si à regarder les images satellite de la couverture nuageuse, je crois qu’il aurait fallu aller très loin vers l’est !). J’enrage. Comme (…) -
Astronomie /
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La sélection scientifique de la semaine (numéro 163)

– Les zones océaniques pauvres en oxygène ne cessent de grandir et de menacer certains pans de la vie marine. (en anglais) – La forêt amazonienne absorbe de moins en moins bien le carbone émis par l’homme. – En France, … Continuer la lecture

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La Voie Lactée est-elle beaucoup plus grande qu’on le pensait ?

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HNewbergApJRippledGalaxy4.jpg C’est une étude qui va faire des vagues: selon des travaux qui viennent d’être publiés dans The Astrophysical Journal, la voie lactée pourrait passer de 100 000 années-lumière à 150 000. Tout cela à cause d’une configuration qui ressemble à ce qui se produit lorsqu’on fait des ronds dans l’eau. Une équipe internationale menée par le professeur Heidi Jo Newberg, de l’institut polytechnique Rensselaer (USA), a en effet découvert que le disque galactique était entouré par plusieurs vagues concentriques, que l’on prenait jusqu’ici pour de simples anneaux d’étoiles séparés par des vides. De manière schématique, on considérait jusqu’ici la Voie Lactée comme une spirale d’étoiles sur une surface relativement plane. Or, selon cette nouvelle étude, il s’agirait davantage d’un disque sur une surface ondulée, un peu comme de la tôle. “Les astronomes ont observé que le nombre d’étoiles de la Voie Lactée diminue rapidement à 50 000 années-lumière du centre de la galaxie, et qu’ensuite un anneau d’étoiles apparaît à environ 60 000 années-lumière du centre”, précise Xu Yan, de l’observatoire astronomique national de Chine et co-auteur de l’article. “Ce que nous voyons aujourd’hui est que cet anneau apparent est en fait une ondulation dans le disque, et il il peut très bien y en avoir d’autres plus à l’extérieur que nous n’avons pas encore observés”. “En rayonnant à l’extérieur en partant du Soleil, nous pouvons voir au moins quatre ondulations dans le disque de la Voie Lactée,” explique le professeur Newberg, qui a utilisé les données astronomiques du Sloan Digital Sky Survey, programme dont la mission est de cataloguer les objets célestes. “Même si nous ne pouvons voir qu’une partie de la galaxie avec ces données, nous supposons que cette configuration se retrouve sur l’ensemble du disque”. Le fait que ce que l’on pensait être des anneaux fasse partie intégrante du disque de la Voie Lactée agrandit donc la taille connue de notre galaxie de 50 000 années-lumière. Le premier “anneau” observé, l’anneau de la Licorne (Monoceros), a permis d’en détecter deux autres, et de constater que ces ondulations étaient dans l’alignement des bras spiraux de la galaxie. Mieux encore, cette découverte va dans le sens de modèles théoriques qui envisagent qu’une galaxie naine ou un bloc de matière noire qui traverserait la Voie Lactée produirait un effet de “vagues” similaire. “C’est très similaire à ce qui se produit si vous jetez un caillou dans de l’eau dormante, les vagues vont rayonner à partir du point d’impact”, explique Heidi Jo Newberg. “Si une galaxie naine passe au travers du disque, elle va le tirer vers le haut lorsqu’elle y entre, et le repousser vers le bas lorsqu’elle passe à travers, et cela va déclencher une forme de vague qui va se propager vers l’extérieur.” La découverte de ces ondulations pourrait même être utilisée pour mesurer la configuration de la matière noire dans la galaxie. Crédit image : une vue de la Voie Lactée avec les anneaux et les ondulations (Rensselaer Polytechnic Institute) Continue reading