Du ciel et de la terre

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La nébuleuse d’Orion a souvent été évoquée au fil des pages de ce blog (voir dernière note sur ce sujet du 02 décembre 2007). Mais cette fois-ci, il n’est pas question d’article scientifique. Cette image, réalisée à partir de trois enregistrements pris par l’instrument HAWK-1 dans le proche infrarouge au Very Large Telescope, nous est simplement offerte à la contemplation par l’ESO.

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Le traitement de l’image a été effectué par Monika Petr-Gotzens et Hans-Hermann Heyer.

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Plan large : 1 024 x 1 007 pixels

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Plan original : 1 810 x 1 780 pixels

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Source : ESO

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Tout d’abord une annonce officielle

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Conformément à l’arrêté du 3 avril 2001 du Ministère de l’économie, des Finances et de l’Industrie, relatif à l’heure légale française, la période d’heure d’été pour l’année 2008 commence le dernier dimanche de mars à 2 heures du matin. Donc, la nuit du 29 au 30 mars 2008, à 2 heures du matin il faut régler les horloges sur 3 heures.

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Ensuite, pour le plaisir, voici un cliché pris par la caméra haute définition HiRISE, installée sur la sonde Mars Reconnaissance Orbiter. Cette caméra peut servir accessoirement de téléscope. Pour preuve elle s’est tournée vers notre planète et sa lune, le 3 octobre 2007 d’une distance de 142 millions de kilomètres. Outre la poèsie intrinsèque de cette image, de tels clichés servent à calibrer périodiquement la caméra.

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Couple Terre-Lune vu de Mars Reconnaissance Orbiter

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Crédit image : NASA, JPL, University of Arizona

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Plan large : 800 x 800 pixels

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Sources :

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IMCCE

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HiRISE, University of Arizona

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Envol de Jules Verne à bord d’une fusée Ariane 5 ; crédit image : ESA, S. Corvaja

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Plan large : 716 x 1 024 pixels

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Plan original : 1 747 x 2 500 pixels

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Ce matin du 9 mars 2008, à 5h03 heure de Paris, le véhicule de transfert automatisé ATV Jules Verne, (voir note du 16 juillet 2007) a quitté la base de Kourou en Guyane à bord d’une Ariane 5 ES. La fusée a été spécialement modifiée pour permettre aux 20 tonnes du Jules Verne de quitter la gravité terrestre. La séparation du Jules Verne de la fusée a eu lieu à 6h09 heure de Paris.

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Il gravite maintenant sur le même plan que la Station Spatiale Internationale (ISS) mais à une orbite plus basse, à 260 km d’altitude contre 345 km pour l’ISS. Apparemment tous ces instruments sont opérationnels. Il va, dans les semaines à venir, effectuer une série de manoeuvres orbitales qui devraient l’amener à s’amarrer à l’ISS. Le premier rendez-vous possible est fixé pour le 03 avril 2008, après le départ de la navette spatiale américaine Endeavour de la station.

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Le Jules Verne est le plus grand et le plus complexe vaisseau spatial jamais conçu par les européens. Pour cette première mission d’un ATV, le Jules Verne emporte 4,6 tonnes de charge utile dont 1 150 kg de matériel, 856 kg d’ergols destinés au module russe Zvezda, 270 kg d’eau potable et 21 kg d’oxygène. Le reste de la charge utile est composé d’ergols de réallumage qui serviront à rehausser l’orbite de l’ISS pour compenser sa perte d’altitude due au freinage exercé par les couches de la très haute atmosphère terrestre. Pour les prochaines missions, les futurs ATV pourront emporter jusqu’à 7,4 tonnes de charge utile, soit trois fois plus que ne peuvent le faire les Soyouz qui ravitaillent habituellement la station.

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La mission du Jules Verne est prévue pour 4 mois après lesquels il se détachera de l’ISS et finira en se consumant lors de son retour dans l’atmosphère terrestre. Mais il ne s’agit là que du premier épisode de l’existence de l’ATV. Quatre autres vaisseaux sont déjà commandés à l’industrie. L’ATV (qui n’est pas destiné à transporter des êtres humains) sera avec le Progress russe, bientôt rejoint par le véhicule de transfert japonais H-II, un des systèmes indépendants permettant de ravitailler la station après le retrait définitif des vols des navettes spatiales prévu pour 2010.

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Avec, le mois dernier, l’amarrage du module scientifique Colombus,(voir note du 7 février 2008), l’Europe devient un des partenaires indispensables de l’ISS. Pour l’instant, l’étape à franchir est le bon amarrage, complètement automatisé, du Jules Verne à la station. Pour ce faire, le vaisseau dispose d’un équipement très sophistiqué, supérieur à celui d’Ariane 5. Réussi, l’objectif de lancement sera réalisé et l’ATV recevra de facto son certificat de viabilité.

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Source : ESA, (agence spatiale européenne)

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Première simulation de trou noir lumineux !

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Pour la première fois au monde, deux scientifiques de la St Andrews University (Ecosse) viennent de réaliser une simulation de trous noirs. Mais ceux-ci sont inoffensifs car ne faisant pas appel aux forces gravitationnelles mais simplement à un effet d’optique : il s’agit donc de trous noirs lumineux !

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Le professeur Ulf Leonhardt et le docteur Friedrich König viennent de voir leurs travaux publiés dans l’édition du 7 mars de la revue Science.

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En fait l’intérêt tient dans l’essai de simulation de l’«horizon d’évènement»d’un trou noir, la frontière à partir de laquelle tout objet, même les photons, sont implacablement avalés par le trou noir.

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Tout un chacun peut s’amuser à créer une telle simulation sommaire dans sa cuisine. Il suffit de laisser couler de l’eau sur une surface plane.Se forme un anneau entouré de vagues. L’intérieur de l’anneau est lisse, la vitesse du fluide ralentissant de l’écoulement jusqu’à la frontière de l’anneau, les vagues extérieures ne peuvent y pénétrer et viennent s’y heurter.

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Les chercheurs, eux, ont accompli leur exploit en envoyant par laser dans une fibre optique des tirs de différentes longueurs d’ondes lumineuses se déplaçant à des vitesses différentes. Se crée alors une distorsion, un «trou noir lumineux» par lequel la lumière ne peut entrer. Pour les scientifiques, de tels évènements sont courants dans les centraux téléphoniques par exemple, lorsque par une fibre optique transitent différents signaux : téléphone, fax ou internet en même temps. Ils se déplacent tous à la vitesse de la lumière mais celle-ci est différente selon le type de signal car elle est très légèrement modifiée par la réverbération du signal sur la fibre.Leur faible amplitude fait, qu’en pratique, ils n’ont aucune importance dans le transfert des signaux et sont ignorés.

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L’expérience s’est révélée relativement peu coûteuse et a d’ailleurs été financée par des investissements privés (des cousins du professeur Leonhardt).

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Les scientifiques espèrent, avec du meilleur matériel, pouvoir mettre en évidence certaines théories émises par le célèbre astrophysicien Stephen Hawking. Hawking a été le premier, en 1974, a annoncer que les trous noirs, contrairement à l’idée reçue qui les présentent comme des gouffres aspirant toute matière à leur proximité, émettent des rayonnements.

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Ici nous entrons dans la substance même de la physique quantique. Je passe les détails mais dans le champs d’observation quantique, le «vide» n’est pas «vide». A chaque instant se constituent des paires de particules et d’antiparticules qui s’annihilent immédiatement. Or à l’horizon d’un trou noir, les paires particule-antiparticule se trouve séparées et doivent donc se matérialiser. C’est l’essence du rayonnement d’Hawking.

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Ce rayonnement, bien trop tenu, est impossible à mettre en évidence par les observations astrophysiques classiques des horizons d’évènements des trous noirs qui nous entourent dans l’espace.

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Pour les chercheurs, il est possible de réaliser cette observation en laboratoire. La lumière est le plus simple des objets quantiques à pouvoir être manipulé dans des conditions de températures suffisamment élevées pour que le rayonnement d’Hawking se manifeste non plus seulement à l’horizon des trous noirs mais aussi à celui des trous lumineux !

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Source : University of St Andrews

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Rhéa et ses anneaux, vue d’artiste ; crédit illustration : NASA, JPL, JHUAPL

Plan large : 1 024 x 542 pixels

Plan original : 3 750 x 1 986 pixels

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Décidément les surprises continuent d’arriver en provenance du monde saturnien depuis que la sonde Cassini orbite autour du Seigneur des anneaux et de ses lunes.

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Un article concernant la deuxième lune de Saturne par la taille (1 500 km de diamètre), Rhéa, vient de paraître dans l’édition du 7 mars 2008 de la revue Science. Son principal auteur est Geraint Jones du Max Planck Institute en Allemagne et maintenant au Mullard Space Science Laboratory à Londres.

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La découverte provient du dépouillement des données enregistrées par six instruments de la sonde Cassini, lors de son survol de Rhéa en 2005. Ils ont enregistré une augmentation anormale du nombre des poussières et surtout le magnétomètre a noté une brusque chute de la magnétosphère des deux côtés de la lune. Pour Jones la seule explication possible tient dans la présence d’anneaux autour de Rhéa.

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Composé de particules allant de la taille de petits cailloux à celle de rochers, il s’étend à quelques milliers de kilomètres du centre de Rhéa et se prolonge, jusqu’à huit fois le rayon de la lune, par un nuage de poussières.

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Et Norbert Krupp, co-auteur de l’article, membre de l’équipe Cassini et du Max Planck Institute, de déclarer avec Jones : C’est la première fois que des anneaux, déjà mis en évidence autour de planètes du système solaire ou d’autres étoiles, sont découverts autour d’une lune. Ce qui ouvre de nouvelles perspectives de recherche dans ce domaine.

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Les scientifiques ont réalisé des simulations numériques pour établir la viabilité des anneaux. Les modèles démontrent que l’orbite de Rhéa autour de Saturne ainsi que la propre gravité de la lune rendent l’existence d’anneaux pérenne sur de très longues périodes. Ils sont peut-être le reliquat d’une collision dans un lointain passé entre un astéroïde ou une comète avec Rhéa. D’autres lunes de Saturne, comme Mimas, montrent des traces similaires de tels évènements cataclysmiques.

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«La diversité de notre système solaire ne manque jamais de nous impressionner» conclut Candy Hansen, membre de l’équipe Cassini et du JPL-NASA. Saturne et son système complexe d’anneaux possède une lune qui, elle-même, est entourée d’anneaux.

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Cette possible existence d’anneaux implique un intérêt accru des scientifiques pour Rhéa. Les images enregistrées précédemment par Cassini n’ont pas permis de détecter des poussières, noyées dans la lumière solaire, à proximité de Rhéa. D’autres observations sont prévues pour tenter d’en repérer au moins les plus gros objets.

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Source : Cassini-Huygens, site NASA-JPL

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Le projet est né dans les années 1990. La construction a commencé en 1996 au sud est du Mont Graham en Arizona. Le premier de la génération des très grands télescopes terrestres vient d’ouvrir simultanément ses deux yeux sur l’immensité de l’Univers.

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Large Binoculare Telescope ; crédit image : LBTO, David Steele

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Plan large : 1 024 x 685 pixels

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Plan original : 3 872 x 2 592 pixels

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Ce télescope, nouvelle génération, posséde une structure originale : deux miroirs primaires de 8,4 mètres de diamètre sont disposés côte à côte sur la même monture. Ils permettent ainsi de recueillir la quantité de lumière qu’offrirait un miroir unique de 11,8 mètres, ouverture circulaire qui sera portée à 22,8 mètres lorsque leur système d’interférométrie sera pleinement opérationnel. Le Large Binocular Telescope sera alors le plus puissant télescope du Monde.

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Les 11 et 12 janvier 2008, les deux miroirs ont pour la première fois travaillé simultanément et dirigé leur regard binoculaire vers une galaxie située à 102 millions d’années lumière de nous dans la constellation du Lynx : NGC 2770.

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Voici les trois clichés réalisés en fausses couleurs :

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Plan large : 1 024 x 1 024 pixels

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Plan original : 2 500 x 2 500 pixels

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La première image a été prise en ultraviolet et en lumière verte, elle permet de mettre en valeur la lumière des jeunes étoiles situées dans les bras spiraux.

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Plan large : 1 024 x 1 024 pixels

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Plan original : 2 500 x 2 500 pixels

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La deuxième image enregistrée au travers de deux filtres « rouge profond » révéle la répartition des étoiles plus âgées.

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Plan large : 1 024 x 1 024 pixels

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Plan original : 2 500 x 2 500 pixels

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La troisième image combine les filtres ultraviolet, vert et rouge profond, pour montrer la répartition des étoiles en fonction de leur âge et de leur chaleur.

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Les différents clichés ont été réalisés au LBT par une équipe d’astronomes dirigée par Emanuele Giallongo de l’Observatoire Astrophysique de Rome.

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Le LBT, comme les très grands télescopes à venir, est conçu pour pouvoir scruter très profondément l’Univers et ainsi remonter le cours de son histoire. Mais les responsables du LBT espèrent bien que leur nouvel engin permettra de discerner distinctement une exoplanète orbitant autour de son étoile.

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Crédit images : Large Binoculare Telescope Observatory, Giallongo et autres

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Source principale : Large Binoculare Telescope Observatory

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L’arrivée du printemps est l’occasion pour la NASA de nous présenter une flotte de satellites envoyée dans l’espace. A l’image des quatre Cluster de l’ESA qui étudient le champs magnétique terrestre et ses interactions avec l’activité solaire, la famille THEMIS, composée de cinq membres, est en train de se mettre en place autour de notre Terre.

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THEMIS, vue d’artiste ; crédit image : NASA, Goddard Space Flight Center

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Plan large : 1 280 x 720 pixels

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Les THEMIS, acronyme pour Time History of Events and Macroscale Interactions during Substorm, ont quitté la Terre en février 2007 pour étudier, entre autres, les aurores polaires, (voir note du 18 février 2007).

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Mais pourquoi profiter du printemps pour évoquer THEMIS ? Tout simplement parce qu’à l’époque des équinoxes de printemps et d’automne, les terriens ont l’occasion d’admirer un plus grand nombre d’aurores qu’habituellement.

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La raison exacte de cet embrasement des ciels polaires n’est pas encore bien comprise. Si les aurores naissent bien de la rencontre du vent solaire et du champs magnétique terrestre, le Soleil, lui, ignore tout des saisons terrestres.

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Aurore sur le lac du Flambeau, Wisconsin ; crédit image : Jeffrey R. Haperman

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Plan large : 800 x 528 pixels

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Nos connaissances sur les aurores sont loin d’être complètes, commente Vassilis Angelopoulos de l’UCLA et responsable scientifique des THEMIS. Les aurores éclatent quelques fois sans avertissement et avec une grande violence. Les cinq sondes ont déjà eu l’occasion d’observer un de ces «sous-orages», traversant plus d’un fuseau horaire en seulement 80 secondes et mobilisant une énergie équivalente à un tremblement sur Terre d’une magnitude 5,5. Quels sont les facteurs déclenchant les sous-orages, d’où provient leur énergie et où est-elle stockée avant l’explosion ?

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Les scientifiques, ajoute Dave Sibeck du Goddard Space Flight Center et autre responsable de la mission THEMIS, ont découvert l’existence de «cordes» magnétiques reliant la haute atmosphère terrestre directement au Soleil. Elles ressemblent à des cordes de marin en chanvre tordu autour desquelles s’enroule le vent solaire vers la Terre.

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Il s’avère que les communications magnétiques entre le Soleil et la Terre sont favorisées au printemps et en automne. La Terre lors de son orbite annuelle, vue du Soleil, semble pivoter sur son axe, les pôles étant inclinés de 23°. Pour les scientifiques, les équinoxes sont les moments où, géographiquement, les pôles magnétiques sont le mieux « alignés » avec le Soleil, ce qui permet un écoulement plus important du vent solaire vers la Terre et la recrudescence des aurores.

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Et Angelopoulos de conclure : cinq satellites ne sont pas de trop « pour étudier le flux et le reflux de l’énergie au cours des orages géomagnétiques » Les THEMIS commencent maintenant véritablement leur travail d’observation qui devrait se poursuivre pendant deux ans. L’arrivée du printemps va leur donner de quoi beaucoup travailler!

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Source : site THEMIS NASA

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

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Plan large : 800 x 1 000 pixels

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Ce cliché, de ce qu’il est convenu d’appeler, fort mal-à-propos, une nébuleuse planétaire, a été réalisé en fausses couleurs par la WFPC2 (Wide Field Planetary Camera 2) installée sur le télescope spatial Hubble en novembre 2007. Les filtres utilisés permettent de distinguer en rouge : soufre et azote, en vert : l’hydrogène et en bleu : l’oxygène. Le regard de Hubble nous donne l’occasion d’admirer une structure dans ces derniers soubresauts de vie d’une étoile, au départ semblable à notre Soleil.

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NGC 2371 se situe à environ 4 400 années lumière de nous, dans la Constellation des Gémeaux.

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L’étoile, dans son agonie, a terminé son stade de géante rouge. Elle a expulsé dans l’espace ses différentes couches externes. Subsiste son coeur brûlant dont la surface dépasse les 130 000° C. Elle est devenue une naine blanche destinée à s’éteindre lentement au cours des milliards d’années à venir pour devenir une naine noire.

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La nébuleuse qui l’entoure va, elle, se disperser dans les prochains milliers d’années. Deux grands nuages roses se situent de part et d’autres de l’étoile. Ils indiquent la présence de gaz plus denses et plus froids que l’ensemble de la nébuleuse. De même pour les nombreux petits points roses qui semblent eux aussi se répartir symétriquement par rapport à l’étoile. Ces caractéristiques semblent correspondre à l’éjection de matière par l’étoile dans des directions précises. Mais le jet a changé de direction au cours des millénaires. Les astronomes n’en comprennent pas bien la raison, il se pourrait que ce processus soit lié à la présence éventuelle d’un compagnon orbitant autour de la mourante.

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Source : The Hubble Heritage Project

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Attention les images suivantes sont exceptionnelles !

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Mis à part les dust-devils, les tourbillons de poussières, il est difficile pour les sondes en orbite autour de Mars de pouvoir filmer tout mouvement sur la surface de la planète rouge. Mais la technique évolue, Mars Reconnaissance Orbiter avec sa caméra haute définition HiRISE, et une résolution de 27 cm/pixel, peut voir, lors des meilleures conditions, des détails de l’ordre de 75 cm au sol ! Ici les objets d’un diamètre de 95 cm sont entièrement résolus.

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Mars falaise au pôle nord, noir et blanc

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Plan large : 1 024 x 436 pixels

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Plan très large : 2 048 x 871 pixels

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Voici tout d’abord, l’image originale en noir et blanc. MRO se trouvait le 19 février 2008 par 83,7° latitude nord et 253,8° longitude est, au-dessus du pôle nord martien.La grande falaise recouverte d’une couche blanche de glace de dioxyde de carbone atteint 700 mètres de hauteur avec des pentes allant jusqu’à 60% ! Elle est constituée de couches alternant glaces et poussières.

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Mars falaise au pôle nord, quatre avalanches, fausses couleurs

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Plan large : 1 024 x 677 pixels

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Plan très large : 2 390 x 1 581 pixels

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Les scientifiques, lorsqu’ils ont analysé l’image ont eu la surprise de découvrir au moins quatre avalanches en pleine progression. C’est la première fois qu’un tel phénomène a pu être photographié en direct ! Tous les clichés sont en fausses couleurs pour mieux faire apparaître les différences de textures des matériaux en action.

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Pour le plaisir, voici une de ces avalanches, vue très en détail.

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Mars avalanche au pôle nord, détail, fausses couleurs

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Plan large : 1 024 x 768 pixels

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Plan très large : 2 048 x 1 536 pixels

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Le printemps progresse sur le pôle nord martien. Le bord supérieur de la falaise montre des traces de failles. Bien que cela soit peu visible, nous pouvons deviner sa structure en couches alternées tout au long de l’escarpement.

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Le nuage a environ 180 mètres de large et s’étend sur 190 mètres à partir de la base de la falaise. Au vu de l’ombre qu’il projette sur le sol, il est encore en suspension dans l’air. L’avalanche a pris probablement sa source au niveau du bord supérieur de la falaise sans qu’on en connaisse la raison exacte : dilatation de la glace due aux différences de température, tremblement de Mars ou chute d’un météorite dans les environs.

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Ces documents sont très précieux pour les astronomes. Le matériau dont est composé l’avalanche est encore inconnu, mélange de glaces et de poussières. Toutefois, des mesures précises de la quantité de matériel déplacé, l’analyse de la zone de départ de l’avalanche et des angles de la pente, peut aider à en apprécier la composition. Par extension, les astronomes pensent ainsi mieux pouvoir comprendre les processus et les taux d’érosion sur le pôle nord, son évolution au cours des saisons et, au-delà, la circulation des glaces d’eau et de gaz carbonique tout autour de la planète rouge.

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Crédit images : NASA, JPL, University of Arizona.

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Source : HiRISE, The University of Arizona

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Paris vu du ciel ; crédit image : NASA, Johnson Space Center

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Plan large : 1 024 x 697 pixels

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Plan original : 3 032 x 2 064 pixels (1,66Mo)

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Je pense qu’un simple coup d’oeil vous aura permis de reconnaître Paris sur ce cliché. Il a été pris en février dernier par l’un des membres d’équipage de la navette Atlantis, l’expédition 16, du bord de la station spatiale internationale.

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Le site du Johnson Space Center de la NASA publie dans sa galerie multimédia les photos et les films enregistrés, entre autres, par les astronautes des différentes navettes spatiales. Pour accompagner la publication de cette image, des commentaires sur les Champs Elysées, l’Arc de Triomphe, le jardin des Tuileries ou l’ombre de la Tour Eiffel lui ont été ajoutés. Mais vous n’avez pas besoin de guide, je vous laisse vous promener dans les rues de Paris…

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Source première : SpaceRef . com

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