Gros Plan sur la Comète

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Vous voyez cette montagne enneigée sur fond noir ? Et bien c’est la comète Churyumov-Gerasimenko vue par la sonde Rosetta à seulement 62 km de distance !

Churyumov-Gerasimenko vue par Rosetta à 62 km
ESA / Rosetta / MPS for OSIRIS Team; MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA
La sonde Rosetta poursuit ses approches en orbite de la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko notamment pour imager les meilleurs sites d’atterrissage pour le module Philae devant s’y poser en novembre. Cette image date d’il y a environ 10 jours. Le noyau de la comète apparaît très sombre, sa surface reflète seulement quelques pourcents de la lumière du soleil qui l’atteint, équivalent à un morceau de charbon par exemple.

Ce noyau cométaire fait environ 4 km dans sa plus grande longueur. La gravité y est si faible qu’un astronaute qui serait dessus, en sautant, n’y retomberait pas mais se retrouverait à la dérive dans l’espace…

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Quand les galaxies grandissent, elles deviennent cannibales

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Une étude montre que les galaxies massives ont arrêté de fabriquer leurs propres étoiles, et qu’elles se transforment en prédateurs cosmiques des galaxies plus petites   8617654592_dcd241de40.jpg Dans une galaxie, les étoiles meurent et naissent, dans un cycle de vie qui recycle les gaz interstellaires. Les galaxies amassent ainsi ces gaz, et grandissent, fabriquant davantage d’étoiles. Mais que se passe-t-il quand elles sont devenues énormes? C’est la question à laquelle vient de répondre une étude publiée dans la revue Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Les galaxies géantes ne fabriqueraient plus beaucoup d’étoiles, mais grossiraient en cannibalisant les galaxies plus petites se trouvant à leur portée, affirme une équipe de scientifiques australiens emmenée par le Dr Aaron Robotham, de l’université d’Australie de l’Ouest. Les gros mangent donc les petits à l’échelle de l’univers? “Toutes les galaxies démarrent petites, et grossissent en collectant les gaz et les transformant efficacement en étoiles”, explique le Dr Robotham. “Et puis, de temps en temps, elles se font complètement cannibaliser par une galaxie beaucoup plus grosse”. Pour en arriver à cette conclusion, les astronomes ont observé plus de 22000 galaxies, ce qui leur a démontré que, si les galaxies plus petites sont très douées pour créer des étoiles, les plus massives, elles, n’en produisent pratiquement plus, probablement à cause de leur noyau actif qui empêcherait de se refroidir pour former des étoiles. Leur seule méthode de croissance est donc d’absorber d’autres galaxies, ce qui est rendu plus facile par leur masse croissante qui permet à leur gravité d’attirer plus facilement leurs voisines. C’est aussi le cas pour notre Voie Lactée, qui arriverait au point où sa seule façon de grandir serait de consommer des galaxies plus petites. “Elle n’a pas fusionné avec une autre grande galaxie depuis longtemps, mais on peut toujours voir les restes de vieilles galaxies que nous avons cannibalisées”, affirme le Dr Robotham. “Nous allons d’ailleurs manger deux galaxies naines voisines, le Grand et le Petit Nuages de Magellan, dans environ quatre milliards d’années”. Mais le prédateur qu’est notre galaxie va devenir une proie : dans cinq milliards d’années, elle va fusionner avec la galaxie d’Andromède. Comme cette dernière est plus massive, cela signifie que c’est la Voie Lactée qui sera techniquement “mangée”. Crédit photo : ”Les galaxies des Souris“, une paire de galaxies en collision vues par le téléscope spatial Hubble (NASA, Holland Ford (JHU), ACS Science Team et ESA) Continue reading

La planète qui donne un coup de vieux à son soleil

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14-250_0.jpg Les enfants, ça rajeunit l’esprit. Ou ça donne un coup de vieux, selon à qui vous posez la question. Il semblerait que la même contradiction s’applique aux étoiles et aux plus massifs de leurs “enfants”, ces planètes que l’on nomme les “Jupiters chauds”: des planètes gazeuses géantes, de masses similaires ou supérieures à celle de Jupiter, mais qui orbitent à une faible distance de leur soleil, au niveau de ce qui serait l’orbite de Mercure, voire encore plus près. Deux études publiées à deux mois d’intervalle dans la même revue, Astronomy and Astrophysics, se sont intéressées à la relation entre des “Jupiters chauds” et leur étoile… avec des conclusions paradoxalement très différentes. La première étude, publiée en mai, avait pour but de détecter si des exoplanètes à l’orbite proche de leur étoile pourraient influencer la rotation et l’activité magnétique de celle-ci. En utilisant les données recueillies par les observatoires spatiaux Chandra et XMM-Newton, deux astronomes du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Katja Poppenhaeger et Scott Wolk, ont constaté que dans des systèmes binaires, l’étoile qui possède une planète a un niveau d’activité magnétique beaucoup plus important que l’autre étoile du système. Les “Jupiters chauds” auraient un effet sur le ralentissement naturel de la rotation de leur étoile hôte, une espèce de “cure de rajeunissement”, en quelque sorte.

Un “Jupiter chaud” hors normes

La seconde étude, dans le numéro de juillet de la même revue, s’est intéressée à l’étoile WASP-18, située à 330 années-lumière, dans la constellation du Phénix (visible dans l’hémisphère sud). Cette étoile, un peu plus chaude que le Soleil et de masse similaire à celui-ci, est dotée d’au moins une planète, WASP-18b. Ce “Jupiter chaud” a une masse d’environ 10 fois celle de notre Jupiter, et orbite autour de son étoile en moins de 23 heures. Une équipe de chercheurs, emmenée par Igniazio Pillitteri, de l’observatoire de Palerme (Italie), a elle aussi utilisé les données en provenance de Chandra pour déterminer que WASP-18 paraîssait plus vieille que son âge, ou plus précisément, qu’elle exhibait des caractéristiques propres à une étoile plus âgée. “WASP-18b est une exoplanète extrême, l’un des “Jupiters chauds”les plus massifs connus, également l’un des plus proches de son étoile hôte, et ces caractéristiques mènent à un comportement inattendu : cette planète pousse son étoile hôte à agir comme une vieille avant son heure”, explique Igniazio Pillitteri. En théorie, selon les modèles théoriques et certaines données recueillies, l’étoile WASP-18 est une “jeunette” qui a entre 500 millions et 2 milliards d’années (en comparaison, notre Soleil, dont on pense qu’il est à un peu moins de la moitié de sa vie, est âgé de 4,6 milliards d’années). Les étoiles jeunes comme WASP-18 sont censées être plus actives, avoir des champs magnétiques plus forts, des éruptions plus puissantes et des émissions de rayons X plus intenses. Ces caractéristiques sont liées à la vitesse de rotation de l’étoile, qui décline généralement avec l’âge. En essayant de mesurer les rayons X en provenance de WASP-18 grâce à Chandra, les astronomes ont eu la surprise… de ne pas en détecter. En regardant toutes les données plus en détails, ils ont constaté que cette étoile était pratiquement 100 fois moins active qu’elle le devrait. L’explication? Selon les auteurs de l’étude, la force de marée créée par la gravitation du “Jupiter chaud” (un effet similaire à ce que la Lune provoque sur les océans de la Terre) aurait perturbé le champ magnétique de l’étoile. Ce champ magnétique est lié à la manière dont les gaz chauds qui composent l’étoile s’agitent à l’intérieur de celle-ci (la convection). Or, la gravité de la planète provoquerait des mouvements de gaz à l’intérieur de l’étoile qui s’opposeraient à l’effet de convection naturelle de celle-ci. La conséquence est l’affaiblissement du champ magnétique… et l’équivalent stellaire de “cheveux blancs” pour WASP-18. Le cas de WASP-18 et de son “Jupiter chaud” pourrait donc être une exception, et la première étude serait alors la règle. On attendra les prochains modèles théoriques pour en savoir plus…   Crédit photo : Vue d’artiste de la planète WASP-18b et de son étoile, à 330 années-lumière (NASA/CXC/M.Weiss)

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Comment un énorme trou noir s’est retrouvé dans une galaxie naine

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heic1419e.jpgDe nombreuses galaxies ont un trou noir supermassif en leur centre, ce n’est pas une nouveauté. Au centre de la Voie Lactée, par exemple, se trouve l’un de ces monstres, d’une masse équivalente à celle de 4 millions de soleils. C’est énorme, mais peu en comparaison avec la masse totale de notre galaxie : son trou noir en représente seulement 0,01%. A 54 millions d’années-lumière de nous, la galaxie M60-UCD1 est bien différente de la nôtre. Elle est beaucoup plus petite, avec un diamètre de “seulement” 300 années-lumière contre les quelques 100 000 années-lumière de la Voie Lactée. Mais malgré sa petite taille, elle est très dense, sa masse étant évaluée à celle de 140 millions de soleils. Pour prendre une image, si vous viviez quelque part dans cette galaxie naine, vous pourriez voir à l’oeil nu au moins un million d’étoiles, alors que sur Terre, on n’en voit que quelques milliers. Mais le plus étonnant, c’est la présence d’un trou noir supermassif au centre de cette galaxie naine, et pas n’importe lequel : ce géant de 21 millions de masses solaires représente 15% de la masse totale de M60-UCD1. Une explication de ce phénomène est que cette galaxie naine aurait été un jour une galaxie plus grande, avec dix milliards d’étoile, et donc un trou noir supermassif de taille correspondante en son centre. “Cette galaxie serait passée trop près de sa voisine, beaucoup plus grande, Messier 60″, explique Remco van den Bosch, du Max Planck Institute for Astronomy d’Heidelberg (Allemagne).  ”Dans ce processus, la partie externe de cette galaxie aurait été arrachée et serait devenue une partie de Messier 60, ne laissant derrière elle que cette galaxie petite et compacte que nous voyons aujourd’hui”. M60-UCD1 serait d’ailleurs condamnée : Messier 60, l’une des plus grandes galaxies de l’univers proche, pourrait finalement absorber sa voisine naine. Quand? Les astronomes ne se prononcent pas encore, car ils ne connaissent pas les paramètres de son orbite autour de Messier 60. Mais ils estiment que le destin du trou noir de M60-UCD1 est tracé : il finira par être absorbé par celui de M60, un “monstre” de 4,5 milliards de masses solaires. M60-UCD1 ne sera probablement pas la seule à être absorbée. Une autre galaxie, NGC4647, qui n’est pas une galaxie naine, serait elle aussi attirée par Messer 60. Cette découverte d’un trou noir supermassif au centre d’une galaxie naine, pour l’instant unique en son genre, vient de faire l’objet d’une publication dans la revue Nature par une équipe internationale menée par Anil Seth, de l’université de l’Utah. Elle a été effectuée en utilisant notamment les données du télescope spatial Hubble, ainsi que des installations de l’observatoire du Mauna Kea à Hawaï.   Crédit photo : La galaxie naine M60-UCD1 et ses voisines  (NASA, ESA and the Hubble Heritage(STScI/AURA)) Continue reading

A la recherche de l’ancêtre des ordinateurs, vieux de plus de 2200 ans

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672px-NAMA_Machine_d'Anticythère_1.jpgVoici plus d’un siècle, en 1900, lors d’une plongée, des pêcheurs d’éponges grecs découvraient une main de bronze près des côtes de l’île d’Anticythère (située environ à mi-chemin entre la Crète et la pointe sud du Pélopponèse). Ils prévenaient alors les autorités, et des fouilles sous-marines menées les années suivantes permettaient de récupérer un trésor archéologique : des statues, de la vaisselle, plus de 200 amphores et bien d’autres objets usuels et oeuvres d’art. Mais l’objet le plus fantastique se présentait sous la forme de 82 morceaux d’un mécanisme que l’on peut considérer comme l’ancêtre d’un ordinateur. La “machine d’Anticythère” a fait depuis l’objet de nombreuses étude, et les progrès technologiques (dont les scanners) ont permis, plus récemment, d’étudier toutes les pièces, y compris celles fusionnées entre elles par la corrosion maritime. Cela a rendu possible une visualisation en 3D de ce qu’était cet objet unique, ou tout au moins des pièces que l’on a pu retrouver 

Fabriqué par les Grecs, transporté par les Romains

Les inscriptions et le style de fabrication ont permis de dater l’objet : il aurait été fabriqué en Grèce, probablement sur l’île de Rhodes, autour de l’an 87 avant notre ère. Le navire romain qui le transportait, lui, devait être une liaison maritime entre l’Asie mineure et Rome. Vers 70 avant notre ère, il aurait alors rencontré son destin sur les récifs parsemant les alentours d’Anticythère, et ses restes se seraient alors décomposés par le fond, ne laissant que quelques fragments…et la précieuse cargaison. Celle-ci, y compris la machine d’Anticythère, est conservée au musée archéologique d’Athènes.

Un boîtier qui calculait les éclipses

La reconstitution du mécanisme a permis d’avoir une idée assez précise de sa forme et de son fonctionnement, comme le détaillait déjà en novembre 2006 un article paru dans la revue Nature. Depuis, d’autres recherches ont encore été effectuées, ainsi que des modélisations en 3D. Alors, comment fonctionnait-il ? Il devait être contenu dans une boîte en bois, de 34 cm x 18 cm x 9 cm. A l’intérieur, de nombreux engrenages, très précisément ciselés et ajustés. En comparant les engrenages aux données astronomiques connues dans l’antiquité, les chercheurs ont pu définir que cette machine permettait d’indiquer la position du soleil et de la lune, les phases de la lune, et même les éclipses…voire peut-être aussi la position des autres planètes connues à l’époque (Mercure, Vénus, Mars, Jupiter et Saturne). La reconstitution de l’engin montre, côté face, un cadran gradué des 365 jours de l’année solaire, selon le calendrier égyptien de l’époque. A l’intérieur de ce cercle, un autre cercle, gradué avec les signes du zodiaque. Une aiguille se positionnait devant le jour, marquant la position du soleil, alors qu’une autre aiguille, plus petite, marquait la position de la lune. Sur cette petite aiguille, le globe lunaire, en rotation, indiquait les phases lunaires. Certains pensent que d’autres aiguilles y représentaient les autres planètes, comme cela est suggéré dans l’inscription figurant sur le boîtier, mais cela n’a pas encore pu être démontré avec certitude. Il a également été suggéré qu’il permettait de déterminer la ville qui hébergerait les jeux olympiques une année donnée… Une manivelle sur le côté du boîtier permettait de faire tourner les aiguilles pour les positionner sur le jour désiré. Côté pile, un cadran montre le cycle de Méton, une correspondance entre les révolutions du soleil et de la lune : en 19 années solaires, on a pratiquement un nombre exact de mois lunaires. Au-dessous de ce cadran, un autre, en spirale, indique les dates des éclipses de soleil et de lune. Un texte, dont on a pu déchiffrer quelques parties, était également gravé sur l’objet. Il s’agirait d’une mode d’emploi, qui a aidé les chercheurs à reconstituer le mécanisme, mais aussi à dater précisément la machine : la forme des lettres et le vocabulaire utilisé sont en effet de précieuses indications pour les historiens et linguistes.  

La quête des morceaux manquants

Malgré tout ce qui a pu être découvert sur la machine d’Anticythère, il reste probablement des morceaux au fond de la Méditerrannée. Il y a aussi, très probablement, d’autres trésors archéologiques, ce qui a poussé le ministère de la Culture grec, en collaboration avec l’institut océanographique de Woods Hole, à organiser un “retour à Anticythère” : une campagne de fouilles sous-marines, Depuis la découverte de l’épave, une seule campagne d’exploration des lieux avait été autorisée. C’était en 1976, et la mission avait été menée par le commandant Cousteau. Depuis, rien n’avait été entrepris. Aujourd’hui, c’est avec toutes les ressources de la technologie moderne que la campagne de fouilles a été lancée. Il va falloir faire vite, le créneau ne sera que d’un mois. Après, la météo rendrait difficile la poursuite des travaux. L’outillage est impressionnant, à commencer par des robots sous-marins qui vont cartographier et photographier le site, mais aussi un scaphandre de plongée digne d’un film de science-fiction, qui permettra à un plongeur de rester sous l’eau pendant des heures, et de descendre jusqu’à une profondeur de 300 mètres. Dans la ligne de mire des archéologues sous-marins, des objets repérés au sonar et qui pourraient être des statues colossales. Ils espèrent retrouver la tête d’une statue d’Héraclès, haute de plus de deux mètres et ramenée lors des premières fouilles. Pour pouvoir emporter les probables statues et morceaux de statues se trouvant au fond de l’eau, un navire spécial de la marine grecque, équipé d’une grue capable de soulever des charges de cinq tonnes, est également de la partie. Il semble également qu’une autre épave se trouve à proximité, qui pourrait avoir été un compagnon de route du navire précédemment exploré, et qui pourrait également receler des trésors archéologiques. Bien sûr, les chercheurs espèrent également trouver d’autres morceaux de la machine d’Anticythère, ou, qui sait, peut-être un autre exemplaire de celle-ci. L’un des engrenages découverts avec la machine semblait en effet d’une autre facture que les autres, comme l’explique l’International Business Times, ce qui pourrait laisser présager un deuxième modèle… Crédit photo : la machine d’Anticythère telle qu’exposée au musée archéologique d’Athènes (Wikimedia Commons) Continue reading

La sélection scientifique de la semaine (numéro 137)

- Sorte de croisement entre un canard géant et un alligator, le Spinosaurus était probablement le plus grand dinosaure prédateur à avoir foulé cette Terre. Encore plus grand que le plus grand des tyrannosaures… Et en plus il nageait. – … Continuer la lecture

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Peut-on cultiver des plantes sur Mars et sur la Lune ?

Il est des moments jubilatoires dans la science, quand les chercheurs rattrapent la science-fiction et tentent de voir si elle peut s’accorder avec la réalité. C’est un peu ce qui se passe dans une étude néerlandaise publiée le 27 août par PLoS … Continuer la lecture

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Planètes : la zone habitable amputée de la “zone vénusienne”

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terr_sizes-browse.jpg La quête des planètes habitables est un long chemin, et l’un des éléments pris en compte lorsqu’on détecte des exoplanètes autour d’autres étoiles est ce que l’on nomme la “zone habitable”. Cette zone, qui varie en fonction du type de soleil, représente la distance à laquelle l’eau pourrait exister à l’état liquide. En effet, la vie telle que nous la connaissons a besoin de cette eau pour se développer. Il est donc nécessaire que la planète ne reçoive ni trop de rayonnement solaire, ni pas assez. Bien sûr, il y a d’autres éléments que l’on peut prendre en compte. Certains évoquent les effets de marée provoqués par les planètes géantes gazeuses sur leurs lunes, qui pourraient les réchauffer et rendre leurs mers habitables, mais nous aurions actuellement du mal à détecter ce type de vie, à part bien sûr dans notre propre système solaire (comme sur Europe ou Titan). Parmi les autres éléments, il y a bien sûr la nature de la planète elle-même : si elle est rocheuse, sa masse, et bien sûr la nature de son atmosphère. Vénus, par exemple, se situe en théorie en limite inférieure de la zone habitable autour du Soleil, mais comme nous le savons, la quantité de gaz carbonique de son atmosphère crée des conditions (notamment la température) incompatibles avec la vie. L’habitabilité de planètes similaires à Vénus (ou même des “super-Vénus” de plusieurs fois sa taille) a d’ailleurs fait l’objet de quelques recherches. Alors, dans quelles circonstances une exoplanète se trouvant à une distance de son étoile proportionnellement  (en fonction de la luminosité de celle-ci) comparable à celle de Vénus aurait-elle des conditions aussi peu propices à la vie? C’est l’objet d’une étude qui va être publiée dans la revue The Astrophysical Journal Letters. Une équipe emmenée par Stephen Kane, de la San Francisco State University, vient en effet de présenter une définition pour la “Zone Vénusienne”, qui définit le secteur autour d’une étoile dans lequel une planète serait susceptible de présenter les mêmes conditions inhabitables que notre Vénus. Si l’on observait notre propre système solaire d’un point de vue d’extraterrestre, on noterait en effet deux planètes rocheuses en zone habitable, donc potentiellement propices à la vie : la Terre et Vénus. Comment faire la différence? Les deux ont tellement de points commun, d’autant que l’on pense qu’à une époque, il pouvait fort bien y avoir bien davantage de similarités entre les deux atmosphères, comme l’explique Stephen Kane : “Nous pensons que la Terre et Vénus ont eu un départ similaire en termes d’évolution atmosphérique. Quelque chose a changé à un moment donné, et la différence évidente entre les deux est la proximité du Soleil”. Pour lui, “La Terre est le Dr. Jeckyll et Vénus est Mr. Hyde, et on ne peut faire la différence entre les deux en se basant uniquement sur leur taille”. La question est donc de définir ces différences, et de savoir combien de “Vénus” le satellite Kepler, traqueur d’exoplanètes, est en train de repérer. L’équipe a donc calculé le flux solaire, soit la quantité d’énergie en provenance du soleil reçue par une planète, et s’en sont servis pour définir les bordures internes et externes de la “Zone Vénusienne” : dans celle-ci, une planète connaîtrait un effet de serre galopant, amenant son atmosphère, et donc son climat, à un stade comparable de celui de Vénus : une température de surface de 480 degrés et une pression atmosphérique de 92 fois celle que nous avons sur Terre. La bordure intérieure de la zone vénusienne est le point à partir duquel une atmosphère s’évaporerait totalement sous l’effet de l’énergie de son étoile. La bordure extérieure, elle, ne serait pas très éloignée de l’orbite terrestre. Reste à vérifier cette théorie avec les données que nous recevons des exoplanètes. Les futurs télescopes spatiaux permettront en effet de recueillir des éléments sur la composition de l’atmosphère de ces planètes lointaines, ce qui pourrait confirmer (ou infirmer) la réalité de la zone vénusienne… ou simplement l’ajuster. En attendant, vu que la zone habitable est le seul moyen que nous ayons pour tenter de déterminer si une exoplanète pourrait ou non abriter la vie, prendre en compte la zone vénusienne pourrait aider à affiner les données existantes.   Crédit image :  La Terre et Vénus (les deux planètes au centre, encadrées par Mercure et Mars) sont de taille similaire, mais les conditions à la surface de chacune ne sont pas du tout les mêmes (Lunar Institute via NASA)

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Dans les anneaux de Saturne, des lunes se forment… et sont détruites

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pia11148-browse.jpg Les anneaux de Saturne sont l’un des plus beaux panoramas du système solaire, mais ils sont aussi une source perpétuelle d’étonnement…et de découvertes. Ainsi, en 2008, des scientifiques ont analysé des images transmises par la sonde Cassini et découvert le comportement de très petites lunes, que les anglophones se sont empressés de baptiser “moonlets”, terme traduit en français par “satellites mineurs“. Un peu moins poétique, mais cela désigne très bien ce à quoi on a affaire ici : de très petits satellites naturels parsemant les fameux anneaux. Les petites lunes en question n’étaient pas très sages, puisqu’elles entraient en collision les unes avec les autres, comme avait pu le constater l’équipe en charge de cette étude parue dans le journal Nature. Aujourd’hui, le sujet revient sur le devant de la scène avec une autre étude, parue celle-ci dans le magazine scientifique Icarus. En comparant des photos prises par Cassini et celles capturées 30 ans plus tôt par la sonde Voyager, l’équipe de l’institut SETI menée par Robert French a pu constater une différence marquée sur l’un des anneaux, qu’ils ont expliquée par le comportement des mini-lunes. L’anneau F, le plus éloigné de la planète, se trouve à une distance qui le soumet à des forces gravitationnelles contraires, susceptibles de disloquer des satellites naturels. De plus, la lune Prométhée, qui joue le rôle de “berger” (lune qui limite la taille de l’anneau d’une planète), influence également les forces à l’oeuvre dans l’anneau : lorsqu’elle arrive à une position particulière, tous les 17 ans, elle va augmenter les forces qui précipitent la formation des mini-lunes. Ce qui se passe, selon les chercheurs, est donc une constante destruction et formation de mini-lunes, ce qui explique les petits points lumineux que l’on voit se former sur les images, mais qui disparaissent sur d’autres photos. “Nous pensons que les points les plus lumineux se produisent lorsque les petites lunes, pas plus grosses qu’une grande montagne, entrent en collision avec la partie la plus dense de l’anneau”, explique Robert French. “Ces lunes sont assez petites pour se former et se disloquer ensuite en peu de temps”. Les mini-lunes, qui font rarement plus de 5 kilomètres de diamètre, sont le résultat d’une agglomération des matériaux de l’anneau, qui lui-même reçoit leurs débris lorsqu’elle sont éparpillées en morceaux dans les collisions. Un véritable jeu d’auto-tamponneuses cosmiques. Ce scénario va pouvoir être vérifié prochainement, en observant le comportement des anneaux lorsque Prométhée atteindra la position favorisant la création de lunes. Les données de Cassini dans les prochaines années montreront si les petits points lumineux ont augmenté en nombre, ce qui confirmerait la théorie avancée. “Ce type de processus qui se produit dans les anneaux de Saturne est très similaire à celui qui a eu lieu il y a 4,6 milliards d’années, lorsque la Terre et les autres planètes se sont formées”, affirme Robert French, pour qui “il est important de comprendre ce processus”.   Crédit photo : une séquence d’images montrant l’une des mini-lunes dans l’anneau G de Saturne (NASA/JPL/Space Science Institute) Continue reading

Du Nouveau sous le Soleil

Le Soleil est une étoile périodique. Son activité est rythmée par un cycle de 11 ans environ. Ce cycle montre une activité de notre étoile qui passe par des maxima et des minima. Nous venons par exemple de passer un maximum d’activité il y a quelques mois et le prochain maximum doit avoir lieu dans 11 ans.

L’activité solaire est observée par les hommes depuis très longtemps. C’est au XVIIème siècle que les astronomes observèrent des taches apparaissant sur la surface du Soleil et commencèrent à les répertorier et à les compter. Il se trouve que plus le soleil a une activité magnétique intense, plus le nombre de taches sombres à sa surface est important, c’est ce qu’on a fini par comprendre au fil des décennies.  Le cycle actuel est déjà le 24ème cycle de 11 ans qui est suivi rigoureusement par la communauté scientifique.
Lors d’un maximum, c’est non seulement un nombre de taches important qui est visible mais c’est aussi la période au cours de laquelle ont lieu les plus fortes éruptions solaires, qui peuvent produire des effets voire des dégâts jusque par chez nous, à défaut de produire de magnifiques aurores boréales ou australes…

Mais dans le fond, on connaît très mal les mécanismes qui produisent ce cycle de 11 ans. D’ailleurs 11 ans est une moyenne car ces cycles sont tout sauf réguliers, que ce soit en amplitude ou en durée. Le cycle le plus court n’a duré que 9 ans tandis que le plus long a duré près de 14 ans. Et l’amplitude du maximum actuel est très faible, l’activité au maximum n’avait jamais été aussi faible depuis plus de 100 ans…

Image composite de 25 clichés révélant la migration des zones
 magnétiques vers l’équateur (NASA/SDO/Goddard)
On n’avait depuis plusieurs siècles que le nombre de taches pour essayer de comprendre l’activité de notre étoile préférée. Mais voilà que des chercheurs américains viennent de découvrir un nouveau marqueur permettant de suivre l’activité des cycles solaires, qu’ils décrivent dans un article venant de paraître dans The Astrophysical Journal. Il s’agit de ce qu’ils appellent des « points brillants » (brightpoints), petites zones brillantes situées dans l’atmosphère solaire. Ces points brillants permettent d’observer d’une nouvelle manière comment évoluent les champs magnétiques du Soleil.
Scott McIntosh, du National Center for Atmospheric Researchdans le Colorado et son équipe proposent d’observer les points brillants pour explorer l’intérieur du Soleil et ses mécanismes à l’origine de son activité périodique.
Au cours d’un cycle, les taches solaires ont tendance à migrer des hautes latitudes vers l’équateur solaire, comme emportées par de vastes mouvements de convection, tout en restant toujours à des latitudes inférieures à 30°.
C’est en cherchant des zones magnétiques particulières pouvant expliquer ces mouvements que McIntosh et ses collègues en utilisant le télescope solaire SDO (Solar Dynamics Observatory) ont trouvé ces taches extrêmement brillantes en  UV lointain et en rayons X qui semblaient s’enrouler autour des vertex formés par ces grandes zones magnétiques. Ils ont alors recherché dans les 18 années de données collectées par les satellites SOHO et SDO comment bougeaient ces points brillants au cours de plus d’un cycle solaire. Ils ont découvert que ces points brillants suivaient globalement le même chemin que les taches sombres, des hautes latitudes vers l’équateur, mais en commençant leur trajet bien plus haut, vers 55° au Nord comme au Sud.  De plus chaque hémisphère semble posséder plus d’une bande composée de ces points brillants.


McIntocsh explique que des interactions complexes de lignes de champ magnétique pourraient exister sous les couches externes du Soleil, cachées à notre vue. Les récentes observations montrent que le Soleil est peuplé de bandes de matériau magnétisé et polarisé différemment, qui une fois formées, se déplacent lentement vers l’équateur. Ces bandes sont soit polarisées Nord ou Sud et leur signe est exactement inversé de part et d’autre de l’équateur solaire, comme une image miroir. Des lignes de champ magnétique relient ces bandes entre elles et même d’un hémisphère à l’autre par-dessus l’équateur. Il apparaît que c’est lorsque ces lignes de champ sont les plus courtes que l’activité solaire est la plus faible et que le nombre de taches sombres est le moins important. Lorsque deux bandes de polarité opposées se rencontrent à l’équateur, elles disparaissent brutalement. Une telle bande met entre 16 et 21 ans pour migrer de 55° de latitude jusqu’à l’équateur. Au moment d’une annihilation, il ne reste que deux larges bandes  sur le Soleil qui se trouvent alors à 30° de latitude, les lignes de champ qui les joignent sont les plus grandes et c’est le moment du maximum de taches sombres qui apparaissent justement sur ces bandes.
Selon ce modèle, le cycle de 11 ans peut être vu comme la superposition de deux cycles plus longs, les cycles des bandes magnétiques, et il explique enfin pourquoi les taches sombres apparaissent toujours à 30° de latitude.

Mais pourquoi les points brillants associés aux bandes magnétiques apparaissent-ils à 55° de latitude ? McIntosh répond à cette question en imaginant qu’au dessus de cette latitude l’atmosphère solaire est déconnectée de la rotation de la « surface », il y aurait des mouvements très différents dans les couches profondes du Soleil entre les hautes latitudes et l’équateur, et 55° correspondrait à une latitude critique, qu’il reste à investiguer de plus près pour comprendre ce qui s’y passe…
Référence : 
Deciphering Solar Magnetic Activity. I. On The Relationship Between The Sunspot Cycle And The Evolution Of Small Magnetic Features
Scott McIntosh et al. 
The Astrophysical Journal Volume 792 Number 1, 12 (1 sept 2014)

Source : NASA News
http://drericsimon.blogspot.com
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