Du ciel et de la terre

.

Alpha du Centaure ; Crédit image : Claus Madsen, ESO

.

Plan large : 650 x 403 pixels

.

Sur le cliché ci-dessus, l’étoile brillante juste au centre gauche de l’image est l’étoile la plus proche de notre Soleil : Alpha du Centaure. Située à un peu plus de 4 années lumière de nous, elle est en réalité un triplet d’étoiles dont deux, semblables au Soleil, orbitent de manière très proches l’une de l’autre à environ vingt trois fois la distance Terre-Soleil.

.

Dans une étude à paraître dans l’Astrophysical Journal, une équipe d’astronomes menée par Javiera Guedes de l’Université de Californie (Santa Cruz) reprend des travaux déjà publiés précédemment et ajoute des précisions techniques quand à la recherche des exoplanètes de type terrestre.

.

Les astronomes ont réalisé de nouvelles simulations informatiques sur l’environnement d’Alpha du Centaure. Ils confirment les travaux précédents : au moins deux des trois étoiles du triplet peuvent abriter autour d’elles des planètes rocheuses de type terrestre. De plus ces planètes se trouvent par rapport à leurs étoiles à une distance où l’eau peut subsister à l’état liquide. Elles sont donc potentiellement viables.

.

Pour les auteurs de l’article, la méthode de la «vitesse radiale» qui a permis la découverte de la plupart des 228 exoplanètes connues à ce jour, peut très bien être utilisée pour la recherche de planètes de type terrestre. Il suffit d’être patient… Jusqu’à présent, elle a permis d’identifier de grosses planètes, des «Jupiter-chauds» orbitant très près de leurs étoiles.

.

En particulier pour Alpha du Centaure B, très brillante car proche de la Terre, il est possible de discerner dans son spectre lumineux, les légères variations dues au passage d’une exoplanète même de petite taille. Mais pour aplanir les doutes dus aux artéfacts extérieurs, la très faible amplitude de signal à recueillir nécessite des observations s’étalant sur plusieurs années.

.

Dans ce but, les astronomes ont réservé à partir du mois de mai 2008 un télescope de 1,5 m du Cerro Tololo Inter-American Observatory installé au Chili. Ils vont observer les oscillations du spectre lumineux d’Alpha du Centaure, et d’autres étoiles, qui, en attendant d’apporter la preuve de l’existence d’une exoplanète semblable à la Terre, permettront de mieux connaître les détails de leurs structures internes.

.

Source : NewScientistSpace

.

Note personnelle : la recherche d’exoplanètes, après avoir mis en évidence l’existence de nombreux «Jupiter-chauds», s’attend à franchir un cap qualitatif en découvrant des planètes dans d’autres systèmes solaires mais maintenant semblables à la Terre. C’est le St Graal actuel de beaucoup d’astronomes. Dans cet article, outre le fait qu’une planète terrestre se trouve peut-être très proche de nous à l’échelle du Cosmos, l’intérêt principal de l’article tient dans la méthode de détection. Celle utilisée jusqu’à présent ne semblait pas adaptée à la découverte de planètes rocheuses trop éloignées de leurs étoiles et trop petites. Cet article tend à prouver le contraire : la technologie actuelle le permet, il suffit d’être patient… Pendant ce temps, la chasse continue !

.

Il y a juste un an, la sonde New Horizons, croisait Jupiter sur sa longue route vers Pluton. Pour l’occasion, les scientifiques de la Johns Hopkins University, éditent ces clichés de Io, le volcanique satellite de Jupiter, pris le 28 février 2007 à 2,4 millions de kilomètres de distance. (Voir dernière note sur le même sujet du 02 mars 2007)

.

Io vue de New Horizons

.

Crédit NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute

.

La caméra de New Horizons a été conçue pour pouvoir nous envoyer des détails de Pluton où l’ensoleillement est bien faible. Lorsqu’elle regarde Jupiter et ses mondes ses enregistrements sont surexposés. Toutefois, certains filtres restent efficaces malgré le trop perçu de lumière.

.

Ainsi le cliché de gauche a été filmé au travers de deux des trois filtres servant habituellement à restituer la lumière visible. Proches de l’ infrarouge, les couleurs ne correspondent pas parfaitement à ce que pourrait voir un oeil humain dans la même situation.

.

Le cliché de droite a été éclairci, permettant ainsi de mettre en valeur, le panache très visible au midi de Io, émis par le volcan Tvashtar et celui, plus petit, à l’équateur vers 9 heures, du volcan Prométhée.

.

Les grands dépots rouges situés à la base de Tvashtar, ont déjà été repérés lors des passages des sondes précédentes en vue de Io, comme Cassini en 2000. Ils sont la preuve de l’activité importante du volcan. Au fil des mois ou des années, les différents composés soufrés émis par le volcan vont se recombiner pour former une molécule de soufre plus stable, de couleur jaune comme nous la connaissons habituellement sur Terre.

.

Source : New Horizons, site NASA

.

.

Des diamants dans l’espace, vue d’artiste

.

Crédit image : NASA, JPL-Caltech, T. Pyle (SSC)

.

Plan large : 1 024 x 819 pixels

.

Plan original : 3 000 x 2 400 pixels (2,5Mo)

.

Le sujet a été abordé pour la première fois ici dans la note du 11 octobre 2007. Des traces de pierres précieuses avaient été repérées dans l’espace aux abords d’un quasar lointain par le télescope spatial Spitzer.

.

Une équipe de scientifiques du AMES Research Center de la NASA menée par Charles Bauschlicher et comprenant Louis Allamandola, Yufei Liu, Alessandra Ricca et Andrew L. Mattioda, vient de voir un article sur ce thème accepté pour future publication dans l’Astrophysical Journal.

.

Si les diamants sont rares et précieux sur Terre, ils semblent devoir être assez courants dans l’espace. L’idée a pris forme dans les années 1980 lorsque les scientifiques ont étudié de très près les météorites tombées sur Terre. Ils ont découvert qu’environ 3 pour cent des carbones trouvés dans les météorites étaient des très petits diamants de taille nanométrique. Si les diamants sont le reflet de la teneur en poussières de l’espace, les calculs montrent qu’un gramme de poussières et de gaz d’un nuage cosmique peut contenir jusqu’à 10 000 milliards de « nano-diamants » Ces diamants étant tout de même 25 000 fois plus petits qu’un grain de sable, il n’y a là tout de même pas de quoi s’offrir un bijou précieux !

.

Alors se pose la question : si les diamants sont si abondants dans l’espace, pourquoi n’ont-ils été repérés jusqu’à présent que deux fois ? Et Bauschlicher de répondre : «La vérité, c’est que nous ne connaissions pas suffisamment leurs propriétés infrarouges et électroniques pour détecter leur présence»

.

L’équipe d’astronomes propose dans son rapport une méthode pour repérer les diamants dans l’espace. A l’aide d’un logiciel informatique, ils ont simulé les conditions du milieu interstellaire occupé par des nano-diamants. Ils ont constaté que ces diamants brillent dans l’infrarouge à des longueurs d’ondes bien particulières, fréquences auxquelles le télescope spatial infrarouge Spitzer est très sensible. Comme le fait un prisme en décomposant la lumière blanche, le spectromètre infrarouge de Spitzer doit pouvoir reconnaître la lumière correspondant à la signature de la présence des nano-diamants.

.

Une fois la possibilité de repérer les pierres précieuses, encore faut-il savoir où regarder ! En tenant compte de considérations chimiques dues au rayonnement ultraviolet des étoiles, les chercheurs en concluent que la meilleure cible est la proximité d’une étoile brillante.

.

Reste la question fondamentale : mais comment ces diamants peuvent-ils bien se former ? «Dans l’espace les conditions de formation des diamants sont très différentes que sur Terre», note Louis Allamandola. Sur Terre, la genèse des pierres précieuses nécessite d’immenses pressions obtenues profondément sous la croûte terrestre avec des températures élevées. Dans l’espace interstellaire, au contraire, les pressions y sont des milliards de fois moins élevées et la température ambiante est de l’ordre de – 240° Celsius.

.

Et Allamandola de conclure : «Maintenant que nous savons où chercher les nano-diamants, le regard infrarouge de Spitzer peut nous en apprendre davantage sur leur vie dans l’Espace».

.

Source : Spitzer Space Telescope, site NASA

.

.

Galaxie du Triange M33 vue par Swift en ultraviolet

.

Crédit image NASA, Swift Science Team, Stefan Immler

.

Plan large : 1 024 x 645 pixels

.

Plan original : 1 306 x 822 pixels

.

La galaxie du Triangle, ou M33, est, après Andromède, la galaxie la plus proche de notre Voie Lactée. Et pourtant elle ne fait pas souvent la une de l’actualité astronomique (voir dernière note sur le sujet du 15 juin 2006). Avec un diamètre d’environ la moitié de celui de notre galaxie, elle se situe dans la constellation du Triangle à 2,9 millions d’années lumière.

.

Voici M33 revisitée par le télescope spatial ultraviolet Swift de la NASA. Cette image est une mozaïque de 13 clichés pris par le télescope entre le 23 décembre 2007 et le 4 janvier 2008. Pour Stefan Immler, du Goddard Space Flight Center, qui a combiné par ordinateur les treize enregistrements en cette image unique : «c’est la vue la plus détaillée d’une galaxie en ultraviolet jamais réalisée » !

.

Le rayonnement ultraviolet, s’il n’est pas visible à nos yeux, provoque par exemple les coups de soleil lorsque nous nous exposons à la lumière solaire. En ultraviolet, la structure spirale de M33 est très visible. Les astronomes savent, dans le spectre ultraviolet, reconnaître l’âge et la composition des étoiles. Avec un cliché d’une telle résolution, ils espèrent bien pouvoir identifier les groupes d’étoiles et séparer les étoiles de leurs nuages de gaz environnants qui réverbèrent eux aussi la lumière ultraviolette produite par les étoiles. Et Stephen Holland, membre de l’équipe des astronomes travaillant pour Swift, lui aussi du Goddard Space Flight Center, d’ajouter : «cela nous permettra de retracer l’histoire de la formation des étoiles dans la galaxie entière.

.

Et Immler de préciser : «En dépit de sa petite taille, M33 connaît un taux de création d’étoiles bien plus grand que pour notre Voie Lactée. Cette flambée d’étoiles éclaire la galaxie dans le rayonnement ultraviolet.»

.

Source : Goddard Space Flight Center, NASA

.

.

Vue d’artiste d’une exoplanète proche de son étoile ; crédit Mark Garlik/HELAS

.

Dans un article paru dans les annales mensuelles de la Royal Astronomical Society, deux chercheurs (Peter Schröder de l’Université de Guanajuato au Mexique et Robert Smith de l’Université du Sussex au Royaume Uni) viennent apporter un nouveau regard, pessimiste, sur le lointain avenir de notre Terre.

.

Lorsque dans quelques cinq milliards d’années, le Soleil aura fini d’utiliser ses réserves d’hydrogène, il va atteindre le stade de géante rouge. En grossissant d’environ deux cent cinquante fois par rapport à sa taille actuelle, il va englober Vénus. Le débat entre spécialistes était partagé quand à l’avenir de la Terre.

.

Certains argumentaient en faveur d’un répit pour la Terre en prenant en compte la gravité moindre du Soleil du fait de la perte d’une partie de sa masse. Dans un premier temps, en effet, la Terre verra son orbite s’éloigner du Soleil.

.

Mais les chercheurs ont effectué des simulations numériques à partir des observations réalisées sur six étoiles au stade de géante rouge. Un phénomène de « bourrelet de marée » se crée en surface du Soleil devenu géant entraînant un effet gravitationnel sur notre Terre. Elle verra son orbite se diriger irrésistiblement vers notre étoile qui l’absorbera.

.

Note personnelle : notre Terre, née de poussières d’étoile, finira donc par se désintégrer de nouveau en poussières d’étoile. Par ailleurs l’ensemble des orbites planétaires du système solaire deviendra extrêmement chaotique.

.

Source : NewScientistSpace

.

.

Cela fait bien longtemps que je n’ai pas rendu compte ici de l’actualité de la sonde New Horizons en route vers Pluton.

.

Pluton, vu par la caméra LORRI installée sur la sonde New Horizons, le 6 octobre 2007

.

Crédit : NASA, Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory, Southwest Research Institute

.

Plan large : 649 x 648 pixels

.

Tout d’abord, voici le premier cliché de Pluton pris la caméra LORRI, le 06 octobre 2007. La sonde se trouvait alors à 3,6 milliards de kilomètres de sa cible, et à cette distance, c’est déjà un exploit technique que d’avoir pu repérer Pluton sur le fond étoilé de l’espace. Il faudra attendre 2010 pour que LORRI puisse distinguer Pluton et Charon comme deux points distincts et l’été 2014 pour commencer à en voir des détails. Mais exploit technique tout de même puisque cette vue représente un grossissement de 15 000 fois par rapport à ce que peut discerner un oeil humain.

.

Illustration parcours New Horizons : NASA

.

Le 21 février 2008, New Horizons se trouvait exactement à 9 UA du Soleil (une Unité Astronomique est la distance moyenne Terre-Soleil, soit 150 millions de kilomètres). Depuis son départ, le 19 janvier 2006, New Horizons a parcouru 1,56 milliards de kilomètres, a une vitesse (après avoir accéléré en croisant Jupiter) de 67 500 km/h. Le 8 juin 2008, elle franchira l’orbite de Saturne. Mis à part les instruments indispensables au fonctionnement de la sonde, ce même 21 février, New Horizons est entrée dans une phase d’hibernation prolongée.

.

Source : New Horizons, site NASA

.

.

Magnétar vue d’artiste ; crédit : Gregg Dinderman, Sky & Telescope

.

Plan large : 1 024 x 973 pixels

.

Plan original : 2 400 x 2 280 pixels

.

Nous avons souvent eu l’occasion de présenter ici, les étoiles à neutrons, les restes denses et incandesçents de l’explosion d’une étoile massive en supernova. Aussi appelées pulsar, car tournant très rapidement sur elles-mêmes en émettant de puissants champs magnétiques, plus de 1 800 ont déjà été répertoriées dans notre Voie Lactée. Une douzaine d’entre elles présentent des particularités incroyables : elles tournent beaucoup moins rapidement sur elles-mêmes que les pulsars et présentent sporadiquement des champs magnétiques d’une force inouïe, peut-être dus à la rupture de la croûte dure de l’étoile à neutrons sous l’immense pression de son magnétisme interne. Ces curiosités, les plus fortes sources connues de l’Univers pour leurs champs magnétiques ont été dénommées magnétar.

.

Une équipe de scientifiques, dont les travaux ont été publié dans Science le 21 février 2008 a peut-être trouvé un prototype d’étoile à neutrons encore plus rare, le chainon manquant entre pulsar et magnétar.

.

Au coeur des restes de la supernova Kes 75, située à 2 000 années lumière de nous dans la constellation de l’aigle, brille un pulsar : PSR J1846-0258, nom simplifié en PSR J1846.

.

Kes 75 ; crédit image : NASA, CXC, GSFC, FP Gavriil et autres

.

Le voici bien visible au centre de ce cliché pris par le satellite spatial rayons X : Chandra. La couleur rouge correspond aux rayonnements X de faible énergie, la couleur bleu aux rayonnements X de haute énergie.

.

PSR J1846 a été surveillé par une équipe d’astronomes menées par Fotis Gavriil, du Goddard Space Flight Center. Utilisant les archives du télescope spatial Rossi X-ray Timing Explorer (RXTE), ils ont découvert 4 courts (0,14 secondes) mais puissants sursauts rayon-X, équivalent à 75 000 fois la puissance d’un orage magnétique solaire, en 2006. Gavriil commente : « jusqu’à présent aucun pulsar n’avait été vu émettre de si puissantes rafales magnétiques ». PSR J1846 était catalogué comme un pulsar habituel avec une rotation de 3,1 fois par seconde.

.

Pour Marjorie Gonzalez (Université McGill, Montréal) : « les jeunes pulsars rapides ne sont pas soupçonnés avoir assez d’énergie pour générer de tels sursauts ». Or PSR J1846 au vu de l’étude des rémanents de Kes 75, est jeune, à peine 884 ans, ce qui une bagatelle à l’échelle cosmique. Les magnétars répertoriés sont tous âgés d’au moins 10 000 ans. Les astronomes ont noté que le pulsar ralentissait son temps de rotation sur lui-même mais son champs magnétique est nettement inférieur à celui des magnétars.

.

PSR J1846 semble donc être hybride. S’agit-il pour autant du chainon manquant entre pulsars et magnétars ? Gavriil pense que le pulsar est en pleine évolution. Bien des questions se posent quand à l’origine des magnétars. Sont-il des pulsars qui connaissent une forte période d’activité avant de redevenir à la normale ? Tous les magnétars sont-ils des pulsars à l’origine ?

.

Pour Duncan Lorimer, astrophysicien à la West Virginia University, : «… cette découverte est fantastique. Il y a seulement 10 ans on ignorait à peu près tout des relations possibles entre pulsars et magnétars. Maintenant le lien entre les deux est établi…Les observations à venir permettront de clarifier notre compréhension de ce qui arrive à une jeune étoile à neutrons après sa naissance dans une supernova ».

.

Et Robert Duncan, astrophysicien à la Texas University, l’un des pères en 1992 de la théorie du comportement des magnétars, de conclure : …le résultat de ces travaux est fascinant et important. Il n’est pas sur que PSR J1846 évolue en magnétar… mais le comportement des étoiles à neutrons est constamment surprenant et de futures observations seront très intéressantes.

.

Les auteurs de l’article sont : F. P. Gavriil (Goddard Space Flight Center), M. E. Gonzalez, V. M. Kaspi, M. A. Livingstone ( tous trois de McGill University, Montréal), E. V. Gotthelf (Columbia Astrophysics Laboratory, New York), P. M. Woods (Dynetics Inc, Huntsville)

.

Sources :

.

Goddard Space Flight Center (NASA)

.

Chandra X-Ray Observatory (NASA)

.

Science

.

Eclipse totale de Lune du 21 février 2008

.

Avant d’aborder le sujet principal, voici, pour tous ceux qui comme moi ont programmé leur réveil au petit matin du 21 février 2008 pour contempler un ciel complètement opaque, un cliché pris par un astronome de l’ESA, Manuel Castillo, (ESAC en Espagne), de l’éclipse totale de Lune. Quelque soit la beauté de l’image, rien ne vaut la contemplation personnelle d’un phénomène céleste.

.

Eclipse de Lune du 21 février 2008 ; crédit ESA, Manuel Castillo

.

Plan large : 1 024 x 1 024 pixels

.

Le long voyage d’Ulysse : chronique d’une mort annoncée

.

J’ai eu plusieurs fois ici l’occasion de présenter le travail réalisé par la sonde Ulysse, (voir dernière note sur le sujet du 14 janvier 2008). Issue de la collaboration entre l’ESA et la NASA, Ulysse a été lancée dans l’espace en 1990 à partir de la soute de la navette spatiale Discovery. Elle est l’unique sonde spatiale conçue pour pouvoir survoler alternativement les deux pôles de notre Soleil. Ce qu’elle a réalisé parfaitement durant ses 17 années d’existence soit une longévité près de quatre fois supérieure à ce qui était prévu.

.

Sa longue orbite de plus de six ans autour du Soleil, l’amène régulièrement jusqu’à proximité de Jupiter

.

Ulysse, illustration d’artiste, crédit ESA

.

Plan large : 1 191 x 849 pixels

.

Pour éviter de geler, Ulysse est équipée d’un « chauffe-eau » alimenté en énergie par la désintégration d’un isotope radioactif. Mais voilà, après 17 années de production, la source d’énergie faiblit. Si la température descend à 2° C, les tuyaux amenant le carburant permettant les manœuvres de la sonde vont geler. Ce qui empêche tous les mouvements de rotation indispensables à la sonde pour se positionner convenablement dans l’espace par rapport à la Terre et au Soleil.

.

En janvier, les responsables d’Ulysse ont coupé l’émetteur principal de la sonde pour lui faire économiser de l’énergie. Mais lorsqu’ils ont voulu la repositionner pour émettre vers la Terre, celle-ci n’a pas répondu. Pour Richard Marsden, de l’ESA, responsable depuis plus de trente ans du projet Ulysse, « la décision de couper l’émetteur principal n’a pas été prise à la légère, c’était le seul moyen de pouvoir encore continuer le travail scientifique de la sonde ».

.

Après de très nombreuses tentatives, les scientifiques considèrent qu’il ne sera pas possible de renouer le contact avec l’émetteur principal. Donc la sonde a perdu le moyen d’envoyer de grandes quantités d’informations vers la Terre et va faire fasse à une congélation progressive de ses canalisations de carburant. Marsden espérait qu’Ulysse allait encore pouvoir fonctionner une année ou deux. Malheureusement, sa « mort » définitive est prévue dans un mois ou deux. Et Marsden de conclure : « le travail d’Ulysse est fantastique et a dépassé toutes nos espérances. Nous allons jusqu’à la fin tenter d’en extirper jusqu’aux dernières gouttes de savoir scientifique qu’elle a encore en mémoire..

.

Source : ESA Space Science

.

.

Si dans le visible, l’atmosphère de Vénus semble relativement stable, il en va tout autrement lorsqu’elle est vue en ultraviolet. Voici une série de sept clichés pris dans la gamme ultraviolet par la caméra de surveillance VMC installée sur la sonde Vénus Express de l’ESA. Ils démontrent le contraire.

.

Vénus en ultraviolet le 8 juillet 2007 par Vénus Express

.

Vénus en ultraviolet le 23 juillet 2007 par Vénus Express

.

Vénus en ultraviolet le 24 juillet 2007 par Vénus Express

.

Vénus en ultraviolet le 27 juillet 2007 par Vénus Express

.

Vénus en ultraviolet le 28 juillet 2007 par Vénus Express

.

Vénus en ultraviolet le 30 juillet 2007 par Vénus Express

.

Vénus en ultraviolet le 4 août 2007 par Vénus Express

.

L’évènement s’est produit en juillet 2007. La caméra VMC regarde l’hémisphère sud de Vénus. En quelques jours des bandes de nuages très lumineuses en haute altitude apparaissent au niveau du pôle sud de Vénus, remontent jusqu’aux zones équatoriales et retournent vers le sud avant de s’éteindre. En même temps des bandes de nuages, très sombres en ultraviolet, se créent. La luminosité du pôle sud augmente d’un facteur trois à cette occasion. Notre Terre ne connaît pas de phénomènes météorologiques si globaux.

.

Pour Dmitri Titov, de l’Institut Max Planck, Allemagne, l’un des responsables scientifiques de Vénus Express, l’apparition des bandes claires est le résultat d’un processus chimique. L’atmosphère de Vénus riche en gaz carbonique contient de petites quantités de vapeur d’eau et de dioxyde de soufre gazeux. En général elles sont enfouies dans l’atmosphère. Si à la suite de mouvements ascensionnels elles atteignent la haute altitude, 70 kilomètres au-dessus de Vénus, elles sont exposées au rayonnement ultraviolet solaire. Fragiles, elles se rompent pour former de l’acide sulfurique qui « brille » dans la gamme de l’ultraviolet.

.

Les scientifiques, ne connaissent pas encore exactement les raisons premières de cette transformation. Si l’action du rayonnement solaire ne peut être écartée, elle doit son origine probablement à des processus propres à la structure interne de l’atmosphère vénusienne qui restent à déterminer.

.

Plus mystérieuses encore sont les bandes de nuages très sombres vues en ultraviolet par Vénus Express. Jusqu’à présent les savants ont été incapables de déterminer quels éléments chimiques étaient à l’origine de leur formation sous l’influence du rayonnement ultraviolet solaire. Dès que les bandes sombres seront de nouveau repérées par VMC, d’autres instruments de la sonde vont être mis à contribution, comme VIRTIS pour l’infrarouge, et rapidement mobilisés pour tenter d’en percer leurs secrets.

.

Crédit images : ESA, MPS, DLR, IDA

.

Source : Vénus Express, site ESA

.

.

CICLOPS, le centre qui gère l’imagerie envoyée sur Terre par la sonde Cassini, nous offre une nouvelle version de sa carte établie de la lune de Saturne : Thétis (1 060 km de diamètre). Elle a été réalisée par juxtaposition des enregistrements réalisés par la sonde lors de ses différents survols (voir note du 29 juin 2007) et par des ajouts, pour les données manquantes des pôles, d’images prises par Voyager. L’échelle est de 292,5 m par pixels.

.

Carte de Thétis ; crédit image : NASA, JPL, Space Science Institute

.

Plan large : 1 024 x 544 pixels

.

Plan original : 6 034 x 3 204 pixels (5,48 Mo)

.

Source : CICLOPS

.