Du ciel et de la terre

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Une étude, à paraître le 10 décembre dans l’Astrophysical Journal, menée par Ming Sun, Megan Donahue, Mark Voit (Michigan State University) vient de nous révéler la plus grande « queue cométaire » encore jamais observée. Sa taille 200 000 années lumière !

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Crédit image : NASA, CXC, MSU, NOAO, SOAR, UNC, CNPq-Brazil et autres

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Sur cette image composite, la couleur blanc correspond à la lumière visible, la rouge à la raie d’émission de l’hydrogène ionisé (la raie H-alpha pour les astronomes) et la bleu au rayonnement X. Les deux premiers spectres ont été réalisés sur Terre par le SOAR (Southern Astrophysical Research Telescope au Chili), les rayons X par le télescope spatial Chandra.

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L’action se passe à 220 millions d’années lumière de nous, dans la Constellation australe du Triangle. Une galaxie, ESO 137-001, est en train de « tomber » sur un amas galactique géant Abell 3627. Dans sa chute, elle abandonne derrière-elle une partie de sa matière, qui chauffée à blanc par les ondes de choc, atteint plusieurs millions de degrés et émet les puissants rayonnements X observés par Chandra.

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Abandon n’est pas forcément signe de déchéance… Au contraire, les astronomes, ont repéré dans la queue cométaire, grâce à la présence de l’hydrogène ionisé, 29 nids moins brûlants où poussières et gaz se contractent pour former de nouvelles générations d’étoiles.

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Ce n’est pas la première fois qu’une telle situation est observée, mais dans ce cas, ce sont des millions d’étoiles qui se sont formées sur une période remontant à une dizaine de millions d’années seulement ! Ces étoiles sont les orphelines de leur galaxie-mère qui s’en éloigne inexorablement. Au vu des distances galactiques, elles se retrouvent bien isolées dans l’espace. Si une forme de vie y avait émergé, sa vision du ciel de nuit serait bien sombre.

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Toutefois, si de telles queues cométaires sont rares dans notre espace « proche », les astronomes estiment qu’il n’en était pas de même des milliards d’années auparavant quand les galaxies étaient plus jeunes et beaucoup plus riches en gaz primordiaux permettant la création de nouvelles étoiles.

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Source : Chandra X Ray Observatory

 

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Pour préparer l’article de chaque nuit, je parcours beaucoup de sites spécialisés sur l’actualité astronomique. Au cours de ma promenade d’hier soir, j’ai été saisi par un cliché publié par l’APOD.

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Pour une fois, restons sur Terre, pour contempler cette photographie prise l’année dernière en Equateur par Patrick Taschler. Le volcan Tungurahua, surnommé le « géant noir » culmine à 5 000 mètres de hauteur. Il entre périodiquement dans des phases éruptives très spectaculaires !

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Si comme moi vous êtes amateur de clichés extraterrestres ou terrestres extra, je vous invite à cliquer sur les liens ci-dessous de l’APOD et du site de Patrick Taschler !

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Plan large : 1 024 x 683 pixels

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Plan original : 1 600 x 1 067 pixels

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Tungurahua Crédit image : APOD, Patrick Taschler

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sources :

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APOD

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Patrick Taschler

 

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Neptune a, malgré son éloignement, l’atmosphère la plus active du système solaire.

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Un article paru dans l’Astrophysical Journal nous permet de découvrir un aspect inattendu de la géante bleue. L’article est signé par Glenn S. Orton, Cédric Leyrat, et A. James Friedson (Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, USA), Thérèse Encrenaz (LESIA, Observatoire de Paris, France), et Richard Puetter (Center for Astrophysics & Space Sciences, University of California, USA).

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Plan large : 806 x 807 pixels

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Crédit image : VLT, ESO, NASA, JPL, Observatoire de Paris

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Les astronomes, en utilisant l’instrument VISIR (un spectromètre dans la gamme moyenne infrarouge) installé au foyer du télescope 3 (Melipal) du VLT (constitué de 4 télescopes de 8,2m de diamètre), éditent les premières cartes de la température dans la partie basse de l’atmosphère de Neptune. Force est de constater que le pôle sud est plus chaud d’au moins 10 ° Celsius par rapport à la température moyenne de moins 200 ° Celsius de Neptune.

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Neptune, la planète la plus lointaine du système solaire est située 30 fois plus loin que la Terre du Soleil et reçoit 900 moins de lumière. Mais une année neptunienne dure 165 années terrestres ! L’ensoleillement, si faible soit-il, a une influence sur l’atmosphère de la planète. Depuis 40 ans, c’est l’été sur le pôle sud. L’absorption de l’énergie solaire sur cette région pendant toute cette période a permis au méthane de se dégeler pour diffuser dans l’atmosphère. Il y a 8 fois plus de méthane dans l’atmosphère au pôle sud que pour le reste de la planète. Les astronomes prévoient que dans 80 ans, lorsque l’été sera finissant sur l’hémisphère nord, la situation y sera identique.

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Les astronomes ont aussi démontré la présence de « points chauds » (2 ou 3° supplémentaires par rapport à leur environnement) vers 65-70° de latitude sud de la planète, phénomènes qui n’ont pas d’équivalents connus sur toutes les autres atmosphères planétaires. Ils proviennent probablement de jaillissements, sur de petites échelles, de gaz provenant des couches profondes de l’atmosphère.

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En notant que les vents peuvent atteindre 2 000 km/h (autre record pour le système solaire), les auteurs précisent : Neptune n’est pas un lieu idéal pour y passer ses vacances ! Si l’atmosphère est principalement composée d’hydrogène et d’hélium, c’est le méthane, en absorbant la composante rouge de la lumière solaire et en réfléchissant sa composante bleue, qui permet à Neptune de se présenter à nous sous sa couleur si particulière !

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Sources :

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ESO

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INSU

 

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Grand Nuage de Magellan

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Crédit image : Robert Gendler et Josch Hambsch

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Plan original : 1 440 x 1 153 pixels

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Dans la continuité de la note du 10 janvier 2007, le sujet de ce soir est consacré à un nouvel article publié dans l’Astrophysical Journal qui vient, lui aussi, infirmer l’idée reçue présentant les Nuages de Magellan comme des galaxies satellites de notre Voie Lactée. Gurtina Besla, son principal auteur, est accompagné par Nitya Kallivayalil, Lars Hernquist, T.J. Cox, et Charles Alcock (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics); Brant Robertson (Kavli Institute for Cosmological Physics, University of Chicago); and Roeland P. van der Marel (Hubble STScI).

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Les Nuages de Magellan sont visibles depuis l’hémisphère sud. Le Grand Nuage est situé à 160 000 années lumière de nous. Son diamètre est le vingtième de celui de notre galaxie. Le Petit Nuage, lui, se trouve à 200 000 années lumière de nous, sa taille est le dixième de celui du Grand Nuage.

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De nouveaux calculs réalisés par l’équipe d’astronomes d’après les vitesses enregistrées dans les trois dimensions des Nuages confirment l’hypothèse déjà présentée au congrès de la société américaine d’astronomie en janvier. Les Nuages de Magellan ne sont arrivés dans les parages de notre Voie Lactée que depuis « seulement » entre un et trois milliards d’années. C’est leur premier et probablement seul passage près de nous !

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L’idée reçue balayée, voici que se posent de multiples questions qui avaient trouvé trop facilement des réponses jusqu’à présent. Par exemple notre disque galactique présente une excroissance au-dessus et en dessous de l’axe longitudinal de 10 000 années lumière. Il avait été commode jusqu’à maintenant d’attribuer son existence aux effets de marée lors des différents passages des Nuages. Leur apparition relativement récente dans notre ciel, met en brèche cette théorie.

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De même la longue queue de gaz d’hydrogène qui suit les Nuages, ne peut plus s’expliquer par ces mêmes forces de marée gravitationnelle.

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Enfin, les périodes de grandes productions d’étoiles, suivies d’accalmies, visibles dans les Nuages, ne sont plus dûes à l’interaction avec la Voie Lactée, mais peut-être à celle des Nuages l’un envers l’autre.

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Comme très souvent en astronomie, une découverte entraîne l’apparition de nouveaux mystères. L’équipe de Besla a en chantier de nombreuses simulations tentant de les éclaircir, avec l’aide de l’observation d’autres astronomes.

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Source : Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics

 

 

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Vue d’artiste ; crédit image : EU, FP6, HELAS Consortium

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Un article paru dans la revue Nature du 13 septembre 2007 permet de nous donner une idée de ce qui pourrait arriver à notre Terre dans 5 milliards d’années. L’équipe d’astronomes, menée par Roberto Silvotti de l’INAF, (institut national d’astrophysique italien), à laquelle participent des chercheurs français, a découvert une exoplanète orbitant autour d’une étoile dans sa phase de géante rouge.

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L’exoplanète, V 391 Pegase b, âgée de 10 milliards d’années, soit la plus vieille exoplanète jamais recensée, est une géante gazeuse de trois masses jupitériennes. Elle tourne autour de son étoile V 391 Pégase, située comme son nom l’indique dans la Constellation de Pégase), à une distance de 1,7 unité astronomique (UA). Une unité astronomique correspond à un peu moins de 150 millions de km, soit la distance moyenne de la Terre au Soleil.

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V 391 Pégase b, dont la surface atteint 200 ° C, a été découverte par hasard. En étudiant les variations de luminosité de l’étoile, des irrégularités ont été constatées. Après sept années de calculs et de vérifications, les scientifiques en ont conclu qu’une planète avait survécu à l’enfer de la géante rouge.

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Par comparaison avec notre système solaire, V 391 Pégase b se situe approximativement à l’emplacement de Mars. Mais lorsque son Soleil est devenue une géante rouge, cette exoplanète se trouvait à la place de la Terre !

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Lorsque notre Soleil abordera sa phase de géante rouge dans cinq milliards d’années, il est probablement sur que si Mercure et Venus seront absorbées, Mars ne le sera pas. Le cas de notre Terre n’est pas encore résolu car à la limite de l’expansion solaire. Les modifications de gravité dans le système solaire peuvent éloigner la Terre du Soleil, mais rien ne permet de l’affirmer ; Silvotti faisant remarquer que notre planète n’a pas la même masse que V 391 Pégase b.

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L’équipe de Silvotti va maintenant s’attacher à préciser les données déjà découvertes et envisager les évolutions possibles du couple formé par l’étoile et son exoplanète.

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Roberto Silvotti, source image : INAF

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Sources principales :

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INSU

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INAF

 

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La chasse aux galaxies est un sport très en vogue chez les astronomes.

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Une équipe formée de Nicolas Bouché, Richard Davies, Frank Eisenhauer, Natascha M. Förster Schreiber, et Linda Tacconi (Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics, Garching, Germany), Michael T. Murphy (Swinburne University of Technology, Australia), et Céline Péroux (ESO) vient de publier un article dans The Astrophysical Journal relatant une nouvelle manière de pister les galaxies éloignées.

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Pour cela il faut de grands moyens : le Very Large Telescope de l’ESO par exemple et plus particulièrement, l’un de ses instruments SINFONI, (voir note du 18 août 2006). SINFONI est un spectromètre (il analyse la lumière d’une étoile ou d’une galaxie) dans la gamme infrarouge (SPIFFI), combiné à un système d’optique adaptative (MACAO). Je vous passe les détails.

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L’originalité de l’étude de l’équipe de Nicolas Bouché tient dans la cible choisie : des quasars. Ces objets, très éloignés, datant des premiers âges de l’Univers, sont de puissantes sources lumineuses servant de balises cosmiques. Si une galaxie est située entre le quasar et la Terre, la lumière du quasar est atténuée par son absorption par la galaxie intercalée dans une fréquence particulière.

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Plan large : 982 x 800 pixels

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Vue d’artiste ; crédit image : ESO

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Si cette technique était déjà connue, l’équipe de Nicolas Bouché avait placé haut son ambition en recherchant des galaxies âgées d’environ 6 milliards d’années seulement ; la difficulté résidant dans la reconnaissance de la faible lumière des galaxies noyée dans celle des quasars. A partir de catalogues spécialisées, Bouché a visé 20 quasars avec SINFONI .

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Plan large : 990 x 800 pixels

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Les nouvelles galaxies découvertes ; crédit image : SINFONI-VLT

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Pour Bouché, le résultat est tout à fait passionant : 14 galaxies, éloignées d’environ 7,7 milliard d’années lumière de nous, ont été découvertes sur les 20 cibles choisies, soit un succès de 70 % ! Le plus extraordinaire tient dans leur fort taux de créations d’étoiles: ce sont des « starburst » qui voient chaque année, en moyenne, 20 nouvelles étoiles apparaîtrent dans leur sein !

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Un nouveau saut qualitatif vient d’être franchi, par cette méthode, dans la chasse aux galaxies. Dans l’immédiat, SINFONI, va être mis à contribution pour étudier plus attentivement ces 14 nouvelles galaxies et, plus particulièrement, leurs mouvements internes.

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Source : ESO

 

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Moins connue que la pouponnière d’étoiles d’Orion, mais trois fois plus proche de nous, existe une autre région du ciel où se regroupent, dans un amas lâche, plusieurs douzaines de jeunes étoiles.

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Rendons-nous dans la Constellation de la Couronne Australe où resplendit l’amas de la Couronne, situé à environ 424 années lumière de nous.

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L’amas, comportant une panoplie complète de jeunes étoiles de différentes tailles et stades d’évolution, est un laboratoire d’observation idéal pour les scientifiques.

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Pour le cliché ci-dessous deux télescopes spatiaux ont été mobilisés : Chandra dans la gamme des rayons X (pourpre) et Spitzer dans celle des infrarouges (orange, vert et cyan). Une partie des fréquences X, émises par les jeunes étoiles, est absorbée par les poussières mises en valeur par Spitzer. Les données recueillies par Chandra laissent aussi penser aux astronomes, que les rayonnement X sont majoritairement produits par l’activité magnétique ayant lieu dans l’atmosphère externe des étoiles en formation.

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Plan large : 900 x 900 pixels

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Crédit image : NASA, CXC, JPL-Caltech, CfA et autres

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Sources :

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Chandra X-ray Observatory

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Spitzer Space Telescope

 

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Voici quelques uns parmi la centaine de clichés envoyés par la sonde Cassini lors de son survol de Japet le 10 septembre dernier (voir note du 10 septembre 2007) Vous pouvez imaginer l’enthousiasme des astronomes travaillant au CICLOPS, centre qui gère les images de Cassini reçues sur Terre, lorsqu’ils les ont découverts. Une plongée sur Japet qui n’a pas manqué de surprises, je vous laisse vous étonner et rêver sur ces images extraordinaires !

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Image 5 : distance : 13 000 km ; résolution : 77 m/pixel

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Plan large : 1 024 x 1 024 pixels

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Image 6 : distance : 14 000 km ; résolution : 79 m/pixel

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Plan large : 1 024 x 1 024 pixels

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Image 7 : distance : 7 000 km ; résolution : 36 m/pixel

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Plan large : 1 024 x 1 024 pixels

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Image 8 : distance : 6 000 km ; résolution : 31 m/pixel

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Plan large : 1 024 x 1 024 pixels

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Image 9 : distance : 3 870 km ; résolution :23 m/ pixel (détail de l’image 10)

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Plan large : 1 024 x 1 024 pixels

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Image renversante d’une montagne haute de 10 km, située sur l’arête équatoriale de Japet, arête qui lui a valu le surnom de « coquille de noix » spatiale. Au milieu de l’image, un cratère d’impact laisse entrevoir le matériel extrêmement lumineux se situant sous la couche de matière sombre.

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Image 10 : distance : 3 870 km ; résolution : 230 m/pixel

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Plan large : 1 024 x 1 024 pixels

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Image 11 : distance : 5 140 km ; résolution : 31 m/pixel

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Nous sommes dans la zone de transition entre l’hémisphère sombre et celui plus petit mais très lumineux de Japet..

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Image 12 : distance : 5 260 km ; résolution : 32 m/pixel

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Image 13 : distance : 6 030 km ; résolution : 36 m/pixel

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Plan large : 1024 x 1024 pixels

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Les taches créées par ce matériau foncé éclaboussent la blancheur des murs et des planchers des cratères congelés.

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Image 14 : distance : 9 240 km ; résolution : 55m/pixel

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Plan large : 1 024 x 1 024 pixels

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Toujours dans la même zone de transition entre hémisphère sombre et lumineux, ce cliché dévoile une partie des montagnes formant l’arête équatoriale de Japet, haute de 20 km, et signalée de loin par la sonde Voyager, vingt-cinq ans plus tôt.

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Plusieurs semaines de travaux attendent les astronomes pour décrypter les clichés ; composition chimique de la surface, températures au sol de jour ou de nuit, existence ou non d’une atmosphère tenue, recherche d’éventuels geysers d’eau ou de gaz comme sur Encelade, etc…

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Crédit images : NASA, JPL, Space Science Institute

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Source : CICLOPS

 

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Cela faisait longtemps que l’agence spatiale européenne (ESA) ne nous avait pas offert de vues commentées de Mars, prises par la sonde Mars Express.

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Pour celle-ci, Mars Express se trouvait le 10 juin 2006 par 27° de latitude Nord et 330° longitude Est, au-dessus de Tiu Valles. La résolution est de 16 mètres par pixel.

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Plan large : 836 x 1 024 pixels

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Plan original : 1481 x 1814 pixels

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Crédit image : FU/Berlin, MOLA

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Commençons par situer Tiu Valles sur la carte locale de Mars. L’encadré correspond à la zone photographiée par Mars Express et reportée sur la carte. Tiu Valles se trouve à l’extrémité orientale de la grande faille martienne Valles Marineris et de ses terrains chaotiques. Avec Kasei Valles et Ares Valles, elles forment un prolongement de 1 500 km de long, vers le nord, permettant la sortie des écoulements liquides dans la grande plaine Chryse Planitia.

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Plan large : 1 024 x 570 pixels

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Plan original : 6 000 x 3 342 pixels !

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La région présentée ici couvre une zone d’environ 140 x 80 kilomètres. Nous nous trouvons à l’embouchure large de 55 km de Tiu Valles dans ce qui a pu être une mer provisoire. La partie inférieure de l’image ressemble au profil d’une ancienne ile.

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Les curieuses structures en forme d’arêtes restent inexpliquées. Peut-être sont-elles dues à des phénomènes de ressac lors des périodes d’inondations. L’eau où le matériel riche en eau venant heurter le sol formé de laves.

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Pour agrémenter notre voyage voici deux vues en perspective de l’embouchure de Tiu Valles.

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Plan large : 1 024 x 819 pixels

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Plan original : 5 120 x 4 096 pixels !

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Plan large : 1 024 x 819 pixels

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Plan original : 5 120 x 4 096 pixels !

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Note : le téléchargement des plans originaux est assez long vu la lourdeur des fichiers.

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Crédit images : ESA, DLR, FU-Berlin (G Neukum)

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Source : ESA Space Science

 

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Plan large : 819 x 1 024 pixels

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Plan très large : 2 400 x 3 000 pixels

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Ce nouveau cliché, préparé par les astronomes travaillant sur les images envoyées par le télescope spatial Hubble, nous donne une bonne idée de la période très brève (10 000 ans) dans la vie d’une étoile comme notre Soleil où elle se débarasse de ses couches externes pour se recroqueviller sur elle-même sous forme de naine blanche.

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Ces magnifiques nuages, lumineux dans l’espace, ont été maladroitement appelés des nébuleuses planétaires, car dans les premiers télescopes ils apparaissaient comme des taches floues. Nous pouvons admirer, ici, l’évolution complexe dans le temps d’une nébuleuse planétaire à partir de quatre prises de vue d’étoiles situées dans notre Voie Lactée. Les couleurs rouge, vert et bleu représentent respectivement les gaz éclairés par la lumière ultra-violette des étoiles : l’azote, l’hydrogène et l’oxygène.

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He 2-47, en haut à gauche, est surnommé « l’étoile de mer », en raison de sa forme. Ces six lobes de gaz et de poussières laissent à penser que l’étoile a expulsé trois fois sa matière dans deux directions opposées. He 2-47 se trouve dans la Constellation de la Carène à 6 600 années lumière de nous.

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NGC 5315, à 7 000 années lumière de nous dans la Constellation Circinus, (le Compas), présente une forme en X. Cette figure suggère que l’étoile libére sa matière sur deux axes différents dans les directions opposées.

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IC 4593, en bas à droite, se situe à 7 900 années lumière dans la Constellation d’Hercule.

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Enfin, NGC 5307, en bas à gauche, à 7 900 années lumière dans la Constellation du Centaure, présente une structure en spirale. Cette forme est peut-être due à l’éjection de la matière dans tous les sens, lors des vacilliations de l’étoile en train de mourir.

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Crédit image : NASA, ESA, The Hubble Heritage Team (STScI-AURA)

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Source : Hubblesite

 

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