Du ciel et de la terre

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Pour compléter la note du 14 novembre 2007, voici deux nouveaux clichés pris par la sonde Rosetta à l’occasion de son survol de la Terre le 13 novembre dernier.

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9 heures après être passée au plus près de la Terre, la caméra OSIRIS, installée sur la sonde, s’est tournée vers la Lune pour enregistrer cette image.

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Plan large : 800 x 800 pixels

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Et le 15, elle nous a envoyé un cliché de notre Terre vue de l’espace. Pris au travers de trois filtres, il correspond aux couleurs vues par un oeil humain. L’Australie est facilement reconnaissable sur cette image.

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Plan large : 725 x 713 pixels

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Ces deux clichés méritaient bien un article, non ?

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Crédit images : ESA, MPS pour OSIRIS Team et autres

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Source : ESA, site Rosetta

 

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NGC 134, Crédit image : instrument FORS2, VLT, ESO

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Plan large : 800 x 975 pixels

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Pour le plaisir, et pour donner des nouvelles du Very Large Telescope, voici un cliché pris le 09 novembre 2007 par Antu, le premier des quatres télescopes du VLT, lors de la visite du commissaire européen, Janez Potocnik.

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Nous pouvons contempler NGC 134, située à 60 millions d’années lumière de nous dans la constellation du Sculpteur. Cette galaxie, l’une des 200 plus brillantes de notre ciel, présente bien des ressemblances avec notre Voie Lactée : c’est une spirale barrée légèrement voilée.

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Près de la moitié des galaxies sont voilées, sans que les astronomes ne puissent en expliquer complétement la raison. Il est possible que le voile soit le résultat d’une interaction avec une autre galaxie. NGC 134 semble montrer une queue de gaz sur le bord supérieur du disque ; phénomène qui pourrait s’expliquer par une telle interaction encore qu’aucune galaxie ne soit proche d’elle.

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Les régions particulièrement rouges indiquent des zones où se forment beaucoup de nouvelles étoiles. Les raies sombres sont, quand à elles, des régions où les poussières sont si denses qu’elles cachent la lumière des étoiles situées en arrière.

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Pour en revenir au VLT, le nord du Chili a connu le 14 novembre dernier un tremblement de Terre noté 7,7 sur l’échelle de Richter. Au niveau du Mont Paranal, où sont installés les télescopes, il était de force 5,7. Aucun dégât, ni humain, ni matériel n’a été enregistré et après les vérifications d’usage, le VLT a pu reprendre normalement ses opérations. Ce tremblement de Terre est le premier à « haut risque » que subit le VLT depuis sa mise en opération.

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Source : ESO

 

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La note du 8 mai 2007 était consacrée à une supernova extraordinaire : SN 2006gy. La galaxie NGC 1260 située à 238 millions d’années lumière de nous dans la constellation de Persée, vit apparaître en 2006 une supernova dix fois plus lumineuse que toutes les autres supernovae jamais observées.

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Un tel phénomène a intrigué les scientifiques. Dans la note précédente était évoquée la possibilité d’existence d’une nouvelle classe d’étoile supermassive, ne terminant pas sa vie en trou noir mais en supernova titanesque.

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Deux nouveaux articles viennent d’être publiés dans la revue Nature apportant deux nouvelles théories quand à la genèse de SN 2006gy.

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Une première équipe dirigée par Stan Woosley (University of California, Santa Cruz) propose une explosion en deux temps de l’étoile originale, estimée à 110 masses solaires. Les réactions thermonucléaires au sein d’une telle masse produisent une grande quantité d’électrons et d’anti-électrons (les positrons), qui s’annihilent les uns les autres en créant une grande quantité d’énergie et une explosion détruisant la moitié de l’étoile. Dix années plus tard, le processus a récidivé pulvérisant les restes de l’étoile. Lorsque la matière éjectée a rattrapé les débris de la première s’est produit le flash lumineux observé lors de SN 2006gy.

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La deuxième équipe dirigée par Simon Portegies Zwart, de l’Institut d’Astronomie d’Amsterdam, note que SN 2006gy a eu lieu près du centre galactique de NGC 1260. Leur analyse a le mérite d’expliquer la présence d’hydrogène observée autour de SN 2006gy alors qu’en principe une étoile supermassive a éjecté depuis longtemps ses couches externes d’hydrogène dans l’espace avant d’exploser. Dans le centre d’une galaxie, les étoiles sont assez proches les unes des autres. Il est possible pour les auteurs qu’une étoile massive soit entrée en collision avec une autre plus petite et riche en hydrogène. La fusion a été suffisamment violente pour produire le flash lumineux observé.

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Tout le débat actuel se focalise sur la possibilité d’existence d’étoiles supermassives au-delà de la limite communément admise. « La deuxième explication semble plus plausible » commente Shrinivas Kulkarni du Caltech, « car elle exige une étoile supermassive hors norme, seulement temporairement ».

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Toujours est-il que les astronomes attendent que les débris de la supernova se soient éclaircis pour scruter le lieu du drame et y rechercher la présence d’autres étoiles supermassives.

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Source : Phil Berardelli pour ScienceNOW Daily News

 

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J’ai souvent évoqué aux détours des articles l’évolution des galaxies au fil du temps. Un article signé Chris Martin, responsable des opérations pour le satellite spatial ultraviolet GALEX et chercheur au Caltech, paru dans l’Astrophysical Journal, permet de faire le point sur nos connaissances en ce domaine.

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Ce chapitre de l’astronomie débute avec Edwin Hubble, qui, au début du XXième siècle, découvre des « univers-iles ». Notre Voie Lactée n’est plus seule dans l’Univers mais est une galaxie entourée d’autres, lointaines et isolées dans l’espace…

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Très vite, elles sont répertoriées par leurs formes : spirales, irrégulières ou elliptiques. La théorie estimant que leurs formes sont évolutives, les jeunes galaxies sont spirales ou irrégulières pour finir leur vie comme elliptiques. Une jeune galaxie crée beaucoup d’étoiles à partir de son matériel original. En vieillissant, elle rencontre, ou fusionne avec d’autres grandes galaxies ce qui entraine une nouvelle flambée de jeunes étoiles. Avec la maturité, et peut-être la disparition de ses trous noirs, elle cesse toute fabrication d’étoiles et prend une forme elliptique caractéristique.

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Aujourd’hui les astronomes s’intéressent plus à la couleur des galaxies qu’à leurs formes. Il existe des exceptions mais les jeunes galaxies spirales ou irrégulières sont bleues tandis que les elliptiques géantes, plus âgées, sont rouges. Pourquoi ce code de couleurs ? Les jeunes galaxies créent beaucoup de jeunes étoiles dont la lumière apparaît en bleu dans la gamme de l’ultraviolet tandis que les vieilles galaxies ont cessé la génération de nouvelles étoiles et apparaissent en rouge dans la gamme de l’infrarouge. La population des galaxies rouges semble équivalente en nombre à celle des bleues.

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Les scientifiques se demandent bien sur comment une galaxie peut-elle évoluer du bleu au rouge ? Une brève vie humaine ne peut assister en temps réel à des processus qui perdurent pendant des milliards d’années. La solution consiste à étudier un grand nombre de galaxies en espérant repérer quels sont les intermédiaires entre les deux populations.

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C’est dans ce but qu’à été conçu GALEX, fournir aux astronomes une grande banque de données galactiques. Son regard dans l’ultraviolet est particulièrement adapté à cette tache, car il permet d’apprécier le taux de naissance des jeunes étoiles dans les galaxies. Les galaxies intermédiaires sont rares à observer, GALEX a permis d’en repérer de nombreuses. Les observations de GALEX confirment les théories évoquées ici.

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Plan original : 3 000 x 2 400 pixels

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La mise en image ci-dessus reprend le schéma évolutif des galaxies. Toutefois les galaxies intermédiaires observées suggèrent que certaines jeunes galaxies après avoir utilisé tout leur carburant évoluent très rapidement vers leur troisième âge, tandis que d’autres semblent profiter longuement des années dorées de leur adolescence.

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NGC 300 Crédit image : NASA, JPL-Caltech, Las Campanas

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NGC 300 est située à 7 millions d’années lumière de nous dans la Constellation du Sculpteur. C’est une galaxie spirale classique à bras ouverts et vigoureux où se créent beaucoup de jeunes étoiles. Le bleu et le vert correspondent aux différentes gammes ultraviolet enregistrées par GALEX en octobre 2003, le rouge à la lumière visible prise au foyer du télescope terrestre de Las Campanas.

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NGC 1291 Crédit image : NASA, JPL-Caltech, CTIO

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NGC 1291 se situe à 33 millions d’années lumière de nous dans la Constellation d’Eridan. Elle est remarquable par sa barre centrale intérieure et sa structure cyclique extérieure. Le bleu et le vert correspondent aux différentes longueurs d’ondes ultraviolet enregistrées par GALEX en novembre 2003, le rouge aux données reçues en visible sur Terre au foyer du Cerro Tololo, Inter-American Observatory au Chili.

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NGC 4569 Crédit image : NASA, JPL-Caltech, Palomar

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NGC 4569 est située à environ 4 millions d’années lumière dans la Constellation de la Vierge. C’est l’une des plus brillantes et des plus grandes galaxies spirales de l’amas de la Vierge, l’amas de galaxies le plus proche de nous. Le bleu et le vert correspondent aux différentes longueurs d’ondes ultraviolet enregistrées par GALEX en mars 2004, le rouge aux données reçues en visible sur Terre au foyer du télescope de 1,5 m du Mont Palomar près de San Diego.

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NGC 1316 Crédit image : NASA, JPL-Caltech, CTIO

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NGC 1316 est située à 62 millions d’années lumière dans la Constellation du Fourneau. Cette galaxie de forme elliptique est peut-être en phase finale de fusion avec une galaxie satellite compagnon plus petite. Le bleu et le vert correspondent aux différentes longueurs d’ondes ultraviolet enregistrées par GALEX en décembre 2003, le rouge aux données reçues en visible sur Terre au foyer du Cerro Tololo, Inter-American Observatory au Chili.

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Source : site GALEX, NASA

 

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Une équipe d’astronomes dirigée par trois chercheurs : Joseph Rhee et Benjamin Zuckerman de l’UCLA ainsi que Inseok Song du Spitzer Science Center, vient de signer un article à paraître prochainement dans l’Astrophysical Journal.

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Pleïades, crédit image : Inseok Song, Digital Sky Survey, GeminiObservatory, Lynette Cook

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Plan large : 1 024 x 1 024 pixels

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Plan original : 4 405 x 4 405 pixels

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Utilisant une caméra infrarouge (MICHELLE) installée sur le Gemini Nord à Hawaï et le télescope spatial infrarouge Spitzer, ils ont étudié une étoile, HD 23514, située dans les Pleïades. Appelées aussi « les sept soeurs », les Pleïades, régal pour nos yeux dans le ciel de nuit, sont en réalité très nombreuses. Elles forment l’amas d’étoiles le plus proche de la Terre, éloigné de 400 années lumières dans la constellation du Taureau et comprenant environ 1 400 étoiles seulement âgées d’une centaine de millions d’années.

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L’infrarouge a permis de révéler la présence de poussières chaudes situées entre un quart et deux unités astronomiques (distance moyenne Terre Soleil) autour de HD 23154 ce qui correspond pour notre système solaire approximativement aux orbites de Mercure et de Mars. L’étoile en elle-même est légèrement plus massive et lumineuse, mais 45 fois plus jeune, que notre Soleil.

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Normalement, à ce stade de son existence, (son adolescence), HD 23514 devrait avoir chassé la majeure partie du disque de poussières et de gaz qui l’entourait à sa naissance. Or elle présente le disque de poussières le plus important et le plus chaud jamais observé autour d’une étoile.

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Collision planétaire autour de HD 23514 vue d’artiste Lynette Cook pour Geminy Observatory

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Pour les chercheurs cette chaleur et cette quantité trahissent une collision entre deux objets rocheux relativement importants, assez similaire à celle qu’a connu la Terre, il y a quatre milliards d’années avec un corps présumé avoir la taille de Mars; ce qui a permis la naissance de notre Lune.

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Un indice de plus, concluent les chercheurs, indiquant que la formation de planètes similaires à celles de notre système solaire est un phénomène assez courant autour des jeunes étoiles.

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Source : Gemini Observatory site.

 

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Ce soir retournons dans la constellation de Cassiopée, à 9 500 années lumière d’ici visiter la nébuleuse NGC 281 appelée plus prosaïquement Pacman (voir note du 9 avril 2006). Sur l’image ci-dessous, prise dans le visible au foyer du WIYN Telescope au miroir de 0,9 m, un des télescopes du Kitt Peack National Observatory, nous pouvons voir en son centre un amas ouvert d’étoiles catalogué sous le n° IC 1590.

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Crédit image : NSF, AURA et autres

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Pacman est une nurserie d’étoiles se formant à partir de l’effondrement de grands nuages de gaz et de poussières. Leurs voiles rouge, orange ou jaune sont rendus visibles par le rayonnement intense des toutes jeunes étoiles, âgées d’environ 3 millions d’années, qu’ils abritent.

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Voici maintenant ce qu’ a pu observer pendant 28 heures d’observation en novembre 2005, le télescope spatial Chandra dans la gamme des rayons X.

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Crédit image : NASA, CXC et autres

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Plan large : 700 x 700 pixels

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Pour le plaisir voici le résultat du travail de juxtaposition réalisé à partir des deux clichés précédents.

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Plan large : 700 x 708 pixels

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Nous pouvons ainsi contempler en bleu plus de 300 toutes jeunes étoiles non encore visibles car cachées dans leurs limbes. Outre la poèsie d’une telle vision qui nous rend capable de sonder les mystères du ciel, les scientifiques étudient plus concrètement l’influence des puissants rayons X sur les nuages environnants. Le spectre de la partie ouest de NGC 281 montre la présence de magnésium, silicium et soufre dans les nuages de gaz portés à plusieurs millions de degrés. Ce qui laisse à penser aux scientifiques que cette région a connu tous récemment d’importantes supernovae !

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Source : site Chandra

 

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Comme annoncé dans la note du 11 novembre 2007, la sonde Rosetta est passée au plus près de la Terre le 13 novembre dernier. Au programme ce soir : un voyage extraordinaire! Grimpons à bord de Rosetta, pour survoler notre planète à 45 000 km/h !

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Tout d’abord c’est le spectromètre infrarouge OSIRIS de la sonde qui est mis à contribution. A 80 000 kilimètres de la Terre, Rosetta est à l’aplomb de l’Océan Indien. Le spectromètre enregistre les lumières artificielles créées par les hommes au coeur de la nuit, en fonction des densités de leurs populations.L’image suivante est le même cliché annoté pour reconnaître les métropoles humaines.

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Plan large : 891 x 520 pixels

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Plan large : 961 x 560 pixels

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Deux heures avant le plus près du survol, Rosetta se trouve à 75 000 km de la Terre. Toujours en infrarouge par OSIRIS, un croissant de Soleil peut-être vu autour de l’Antarctique.

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Plan original : 2 048 x 2 048 pixels

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Crédit images : ESA, MPS pour OSIRIS Team

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Voici maintenant les clichés pris dans le visible par le système optique NAVCAM de Rosetta lorsqu’elle se trouvait au plus près de la Terre entre 5 500 et 6 250 kilomètres d’altitude.

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Commençons par la Terre de Graham en Antarctique, chaque image est détaillée ci-dessous.

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Plan large : 1 024 x 532 pixels

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Plan original : 1 947 x 1 011 pixels

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Terre de Graham détail 1

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Terre de Graham, détail 2

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Sur le cliché suivant Rosetta regarde la Terre d’une altitude de 6 250 km.

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Enfin pour terminer cette série voici deux clichés réalisés lors de l’approche la plus étroite de la Terre.

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Lors de la prise de celui-ci, Rosetta, à l’altitude 5 343 km, se trouvait par 78,74° Ouest et 63,12° Sud.

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Et pour celui-là, Rosetta, à l’altitude 5 415 km, se trouvait par 44,35° Ouest et 64,49° Sud.

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Plan large : 1 024 x 1 024 pixels

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Crédit images : ESA

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Source : ESA site Rosetta

 

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Comment se priver de ce plaisir ? Voir notre Terre de la Lune ! Nous nous souvenons de l’émotion ressentie, ( pour les plus anciens), lorsque nous avons découvert les images envoyées depuis la Lune par les sondes Apollo, découvrant notre Terre comme la verrait un hypothétique habitant sélène. Les rôles étaient inversés. Nous qui imaginions la Lune, nous pouvions imaginer la Terre !

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Voici maintenant les premières images réalisées en haute résolution de notre Terre vue depuis la Lune, prises par la caméra HDTV installée sur la sonde japonaise KAGUYA. La sonde en orbite à une centaine de kilomètres au-dessus de la lune a dirigé sa caméra vers la Terre lorsqu’elle approchait du pôle nord et lorsqu’elle s’éloignait du pôle sud lunaire.Le film a été réalisé le 7 novembre 2007, la distance Terre-Lune étant approximativement de 380 000 km.

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Voici un schéma montrant le sens de son déplacement et des prises de vue.

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Pour cette première image la Terre est vue lorsque la sonde approchait du pôle nord de la Lune. Sont discernables pour notre planète la péninsule arabique et l’Océan Indien.

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Plan original : 1 920 x 1 080 pixels

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Ce deuxième cliché est très amusant. KAGUYA, en s’éloignant du pôle sud lunaire, voit la Terre à l’envers. Les pôles terrestres sont inversés et nous voyons, de même, les continents australiens et asiatiques à l’envers par rapport à notre conception habituelle du globe terrestre !

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Plan large : 1 024 x 576 pixels

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Plan original : 1 920 x 1 080 pixels

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La mosaïque d’images ci-dessous est tirée du film pris lors de l’éloignement de Kaguya du pôle sud. Entre la première et la dernière image se sont écoulées 70 secondes, le temps d’admirer ce coucher de Terre. Il est possible de visionner le film complet réalisé par KAGUYA sur le site de la JAXA. Le téléchargement est long, mais quel étonnement de vivre le déplacement dans l’espace de la sonde tout en regardant la Terre se déplacer dans son champs de vision !

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Plan large : 1 024 x 284 pixels

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Plan original : 2 880 x 1 080 pixels

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Pour un observateur situé sur la Lune, notre satellite étant synchrone avec la Terre, la Terre ne se déplace pas, elle reste fixe dans l’espace.

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Source : JAXA

 

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J’ai déjà évoqué plusieurs fois sur ce blog les énigmatiques geysers qui semblent naître au printemps sur le pourtour du pôle sud martien. (Voir, par exemple, la précédente note sur ce sujet du 18 avril 2007).

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La dernière livraison de clichés réalisés par la caméra haute résolution HiRISE installée sur la sonde Mars Reconnaissance Orbiter, nous permet de découvrir une nouvelle image de ces taches sombres temporaires. Elle a été prise le 04 mai 2007. MRO se trouvait par 68,9° de latitude sud et 209,5° de longitude est. La résolution est de 25 cm/pixel ce qui permet aux objets de 75 cm d’être entièrement résolus.

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Plan large : 618 x 1024 pixels

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Plan original : 2 048 x 3 395 pixels

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Le détail édité ci-dessous, réalisé en fausses couleurs, nous permet d’apprécier les différences de textures des matériaux au sol. Pour les scientifiques, ce sont de précieux renseignements sur les phénomènes permettant d’expliquer la différence de morphologie saisonnière. Bien des processus peuvent expliquer l’apparition de matériel plus foncé sur la couche de glace supérieure. Le phénomène de sublimation de la glace de dioxyde de carbone en vapeur, entraîne la remontée de grains de poussières jusqu’à la surface. Mais dans les conditions de pression et de froid régnant sur Mars, la physique qui y contribue est très mal comprise. Les régions plus claires et brillantes qui entourent particulièrement les évents et les pentes des dunes correspondent à des zones gelées composées d’un mélange de glace de dioxyde de carbone et d’eau.

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Plan large : 1 024 x 768 pixels

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Plan original : 2 048 x 1 536 pixels

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Crédit images : NASA, JPL, University of Arizona

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Source : HiRISE

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Rosetta, vue d’artiste. Crédit image : ESA, C. Carreau

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Plan large : 1 024 x 768 pixels

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Plan original : 2 000 x 1 500 pixels

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Après être passée au plus proche de Mars (voir note du 25 février 2007), la sonde Rosetta s’apprête à survoler la Terre. Elle sera au plus près le 13 novembre survolant le Pacifique à 5300km d’altitude, au sud-ouest du Chili, à la vitesse de 45 000 km/h.

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Bien que les conditions d’ensoleillement pour Rosetta soient plutôt défavorables, les techniciens au sol vont utiliser certains créneaux horaires pour réaliser des tests d’étalonnage de la sonde et de son atterrisseur Philae. Rosetta en profitera pour observer l’atmosphère et la magnètosphère terrestre et tentera également de repérer des étoiles filantes depuis l’espace. Il est prévu qu’elle photographie des régions urbaines d’Asie, d’Afrique et d’Europe puis elle se tournera vers la Lune pour obtenir un spectre de sa surface illuminée. Enfin en s’éloignant, elle prendra des clichés du système Terre-Lune vu de loin.

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Son prochain et dernier passage auprès de la Terre aura lieu en novembre 2009, avant son départ définitif en direction de la comète 67/P Churyumov-Gerasimenko qu’elle rejoindra en 2014. Après y avoir largué Philae, elle entreprendra un périple de deux ans en compagnie de la comète sur son chemin de retour vers le Soleil. Avant cela, elle aura pénétré deux fois dans la ceinture d’astéroïdes en septembre 2008 où elle croisera Steins et en décembre 2010 où elle rencontrera Lutetia.

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Source principale : Rosetta site, ESA

 

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