Du ciel et de la terre

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Rayon X : détails sur l’intimité d’un trou noir supermassif

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Vue d’artiste d’un trou noir supermassif au centre d’une galaxie ; crédit image : ESA, C. Carreau

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Plan large : 900 x 1 200 pixels

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Une équipe d’astronomes dirigée par le professeur Andrew Fabian, de l’Université de Cambridge, a monopolisé pendant quatre fois 48 heures, en janvier 2008, le télescope spatial rayons X de l’ESA, pour observer une galaxie très lointaine dénommée 1H0707-495. Celle-ci est connue pour contenir en son cœur un trou noir supermassif. Les forces colossales en œuvre à proximité de tels objets émettent de forts rayonnements et dans la gamme des rayons X la présence des trous noirs se révèle par leur luminosité exceptionnelle. La finesse des observations a permis de cerner l’activité du trou noir dans son proche environnement.

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Pour simplifier les résultats, pour la première fois deux raies d’émissions de fer très particulières ont été mises en évidence dans le disque d’accrétion d’un trou noir. Elles impliquent que dans le noyau de la galaxie la présence de fer y est bien plus importante que partout ailleurs dans son pourtour.

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D’autres mesures apportent des précisions encore plus étonnantes. La masse du trou noir est estimée être équivalente entre 3 et 5 millions de masses solaires. Sa vitesse de rotation et sa capacité d’absorption de la matière environnante semblent être à la limite de la théorie connue. A noter que la matière ne tombe pas dans un trou noir comme le fait souvent penser l’image du tourbillon d’eau s’enfonçant dans le siphon de l’évier. La chute de matière est beaucoup plus chaotique et impressionnante puisque le trou noir supermassif de 1H0707-495 avale l’équivalent de la masse de deux Terres toutes les heures… !

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Source : ESA, Space Science

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Rembrandt sous la loupe

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Pour compléter la note du 9 mai 2009, voici de nouveaux détails du bassin d’impact récent Rembrandt sur Mercure. Les clichés ont été pris le 06 octobre 2008 lors du second survol de Mercure par Messenger d’une altitude de 16 800 km.

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Bassin d’impact Rembrandt sur Mercure ; crédit image : NASA, JHUAPL, Watters et autres pour Science

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Plan large : 1 024 x 752 pixels

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Plan très large : 1 303 x 957 pixels

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Les flèches blanches indiquent la bordure extérieure de Rembrandt, région constituée de plaines volcaniques « lisses ». Les murs et le plancher du cratère de gauche, d’un diamètre de 60 km, ont été traversés et compensés par l’apparition d’un escarpement volcanique postérieur. Par contre le cratère de droite présente toutes les caractéristiques d’un impact très récent. Il n’a pas été modifié par des effusions volcaniques et les plaines de laves qui auraient plus le remplir.

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C’est en examinant ce genre de détails que les scientifiques peuvent en déduire une bonne part de l’évolution du bassin Rembrandt en l’occurrence, mais plus généralement de toute objet, comme ce fut longtemps pour notre Lune, inaccessible à l’expérimentation in situ.

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Source : site Messenger

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La chute glorieuse de KAGUYA

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La sonde japonaise KAGUYA (SELENE), (voir note sur le sujet du 13 novembre 2007), a terminé sa mission d’observation de notre Lune.

Pour la conclure définitivement les scientifiques de la JAXA (Agence japonaise de l’espace) ont prévu qu’elle percute la surface lunaire au petit matin du 11 juin prochain à proximité du cratère Gill par 80° de longitude Est et 63° de latitude Sud.

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KAGUYA point d’impact ; crédit image : NAOJ, GSI, JAXA

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En regardant les archives de la JAXA, j’ai découvert cette magnifique image prise par la caméra haute définition de SELENE. La sonde, ce 10 février 2009, se trouve dans le cône de pénombre de la Terre par rapport au Soleil. Notre Terre apparaît alors ainsi entourée d’un anneau de diamant. L’anneau n’est pas complet car sa partie inférieure est cachée par l’horizon de la surface de la Lune. C’est à ma connaissance, la première fois qu’une éclipse de pénombre a ainsi été filmée de la Lune.

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Eclipse de pénombre lunaire ; crédit image : JAXA, NHK

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Eclipse de pénombre lunaire, schéma ; crédit image : JAXA, SELENE

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Source : JAXA

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M87 : où, une galaxie elliptique géante se retrouve amputée d’une partie de ses étoiles

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Amas galactique de la Vierge ; crédit image : Chris Mihos, Case Western Reserve University/ESO

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Plan large : 790 x 1 024 pixels

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Plan très large : 1 234 x 1 600 pixels

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La lumière des étoiles de premier plan, appartenant à notre Voie Lactée, a été occultée pour permettre d’apprécier cette vue rapprochée de l’amas galactique de la Vierge.

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L’amas galactique de la Vierge est situé à une cinquantaine de millions d’années lumière dans la constellation de la Vierge. Constitué d’une centaine de membres, comprenant des galaxies elliptiques géantes et beaucoup de spirales semblables à notre Voie Lactée, il est l’amas le plus proche du nôtre, assez peu dense par rapport à d’autres amas plus éloignés.

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Un article s’attachant à l’une de ses galaxies elliptiques géantes, Messier 87 (M87, voir dernière note sur le sujet du 07 août 2008) vient d’être publié dans Astronomy and Astrophysics. Il est co-signé par Michelle Doherty et Magda Arnaboldi de l’ESO et d’autres chercheurs européens, américains ou australiens.

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Localisation des nébuleuses planétaires étudiées par FLAMES autour de M87 et dans l’espace intergalactique au centre de l’amas de la Vierge ; crédit image : ESO, Digitized Sky Survey 2

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Plan large : 888 x 1 024 pixels

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Plan très large : 1 388 x 1 600 pixels

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Les scientifiques ont utilisé l’instrument FLAMES, un puissant spectrographe (il analyse la lumière) monté sur le Very Large Telescope du Mont Paranal au Chili, pour étudier les « nébuleuses planétaires », (le stade « géante rouge » d’étoiles en fin de vie), dans la banlieue de M87 et dans l’espace intergalactique de l’Amas de la Vierge.

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Nous pouvons être impressionné par la prouesse technique réalisée par FLAMES : elle revient à recueillir la lumière d’une ampoule de 30 watts à une distance d’environ 6 millions de kilomètres, soit 15 fois la distance Terre-Lune. En outre les nébuleuses planétaires sont éparpillées dans le groupe de sorte que même le grand champs de FLAMES (équivalent à une pleine lune) ne peut recueillir qu’une dizaine de nébuleuses à la fois. Magda Arnaboldi commente : « c’est un peu comme chercher une aiguille dans une meule de foin, mais dans le noir ! »

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L’étude a révélé une découverte inattendue. Le halo d’étoiles qui entoure M87 est beaucoup plus court que prévu. Il est amputé sur une distance d’un million d’années lumières des étoiles qui devraient se trouver dans le prolongement de la galaxie. Le halo galactique, comparé à celui de notre Voie Lactée par exemple, devrait être trois fois plus grand.

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Plusieurs explications à ce grand vide sont possibles selon les astronomes. Une, plus compliquée, implique un effondrement de la matière noire en périphérie de l’amas galactique. L’autre, plus facile à comprendre, fait remarquer qu’il y a un milliard d’années, une autre galaxie elliptique géante, M84, se trouvait bien plus proche de M87. Leurs interactions gravitationnelles auraient pu amputer une partie de son halo à M87.

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Enfin, autre découverte mise en valeur par les observations de FLAMES : M87 et sa voisine M86 vont entrer en collision. « Nous pouvons les observer dans leur phase juste avant leur premier passage à proximité, commente Ortwin Gerhard du Max Planck Institute (Allemagne). L’amas de la Vierge est très dynamique, et beaucoup d’événements vont modifier la physionomie de ses galaxies dans le prochain milliard d’années. »

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Source : ESO

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Hubble à bord d’Atlantis

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La mission spatiale STS 125 de la navette Atlantis de la NASA, se déroule parfaitement. Hier lundi 18 mai 2009, les deux astronautes John Grunsfeld et Dreuw Feustel ont effectué avec succès la cinquième et dernière sortie dans l’espace destinée à réparer et à moderniser le télescope spatial Hubble. L’opération a duré plus de huit heures ! Au dire des astronautes, enthousiastes, ils ont réalisé plus que se qui était possible théoriquement de faire. Il est facile de s’imaginer la concentration nécessaire pour effectuer des opérations complexes dans le vide, engoncé dans un scaphandre, les pieds attachés au mat de la navette.

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Les opérations de maintenance dans l’espace sont encore un domaine relativement récent d’investigation soumis à la sagacité et à l’imagination de l’esprit humain. Nous avons pu assister à certaines opérations sur la station spatiale internationale où les astronautes se sont vus confrontés à bien des imprévus. Ils ont du employer au sens propre du terme les moyens du bord, voir pas de moyen du tout, en tirant ou en donnant des coups de pieds dans des panneaux solaires récalcitrants à se déployer.

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Voici Hubble prêt a entreprendre sa dernière mission. Aucune navette ne pourra plus venir le réparer s’il tombe en panne en attendant son successeur. Sa durée de vie prolongée est estimée à une dizaine d’année. Aussi c’est avec grand plaisir que nous pouvons voir encore une fois le télescope Hubble de près, arrimé dans la soute de la navette.

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Plan large : 699 x 1 024 pixels

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Plan très large : 2 929 x 4 288 pixels

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Plan large : 1 024 x 699 pixels

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Plan très large : 4 288 x 2 929 pixels

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Plan large : 699 x 1 024 pixels

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Plan très large : 2 929 x 4 288 pixels

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Plan large : 699 x 1 024 pixels

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Plan très large : 2 929 x 4 288 pixels

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Plan large : 699 x 1 024 pixels

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Plan très large : 2 929 x 4 288 pixels

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Crédit images : NASA

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Source : site Space Shuttle, NASA

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Lumières dans l’ombre de Saturne

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Lumières dans l’ombre de Saturne crédit image NASA, JPL, Space Science Institute

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Plan large : 1 008 x 1 008 pixels

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Sur cette image prise le 20 mars 2009 par la sonde Cassini, la lumière solaire prend bien des chemins étonnants. Cassini se situe du côté des anneaux non éclairé par le soleil, à une distance de 892 000 km de Saturne. L’image est réalisée en « lumière naturelle » ; la résolution est de 50 km par pixel.

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La lumière baignant le côté éclairé des anneaux se réfléchit sur l’hémisphère sud de Saturne sous forme de la brillante bande jaune-orangée. L’hémisphère nord, dans la nuit, dans le coin supérieur gauche de l’image est faiblement éclairé par la lumière diffuse perçant les anneaux. L’ombre de la planète sépare nettement en oblique le plan des anneaux. La lumière réfléchie sur l’hémisphère sud rétroéclaire l’anneau C ce qui le rend visible en silhouette dans sa partie plongée dans l’ombre de Saturne. Enfin les points lumineux brillants visibles sur les anneaux correspondent à la lumière provenant d’étoiles éloignées occultée par les anneaux !

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Ces complexes chemins de lumière nous dessinent ce qui pour moi équivaut à une œuvre d’art, d’un graphisme très pur.

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Source : Cassini Equinox Mission

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Herschel et Planck, le grand départ

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Herschel et Planck s’envolant à bord d’une Ariane V ; source : ESA, CNES, Arianespace

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Aujourd’hui en début d’après midi, se sont envolés vers l’espace à bord d’une fusée Ariane V, les deux télescopes spatiaux les plus sophistiqués jamais réalisés par l’agence spatiale européenne.

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Herschel, qui dispose du plus grand miroir jamais envoyé dans l’espace, travaillera dans l’infrarouge lointain, gamme de longueur d’onde encore peu explorée, ce qui lui permettra d’étudier la naissance des étoiles et des galaxies, ainsi que les nuages de poussières et les disques protoplanétaires entourant les étoiles. Autre particularité, son pouvoir de détection de la présence d’eau dans des régions très éloignées de l’Univers.

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Planck est conçu pour étudier les infimes variations du rayonnement fossile des tous premiers instants après le Big Bang. Sa sensibilité est pratiquement égale à la limite du possible de nos jours. Son travail est très attendu pour tenter de percer les secrets de l’Univers primordial dont la présence de la matière noire et de l’énergie noire, la plus grande énigme scientifique actuelle.

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Les deux télescopes ont donc des programmes très ambitieux et sont considérés par l’ensemble de la communauté scientifique internationale, Etats-Unis compris, comme deux bijoux de technologie. Ils sont le fruit de 20 ans de travail nécessitant la coopération de l’ensemble des astronomes et industriels spécialisés européens.

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Source : ESA

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Nébuleuse planétaire KOHOUTEK 4-55

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Nébuleuse planétaire KOHOUTEK 4-55 ; crédit image : NASA, ESA, Hubble Heritage Team (StsCI, AURA)

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Plan large : 1 024 x 819 pixels

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Plan très large : 3 000 x 2 400 pixels

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Vous avez du voir hier lundi dans les médias l’envol de la navette spatiale Atlantis pour la cinquième et dernière mission d’entretien du télescope spatial Hubble. Mission qui devrait permettre de prolonger la vie du télescope jusqu’en 2014, année où, on l’espère, sera mis en service le successeur de Hubble : James Webb.

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Le programme des astronautes est très chargé, beaucoup de pièces seront remplacées dont la Wide Field Planetary Camera 2 par son équivalente encore plus puissante WFPC3.

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Pour l’occasion les scientifiques travaillant à l’imagerie de Hubble nous offre cette vue prise le 04 mai 2009 (donc tout récemment) par la WFPC2.

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Nous découvrons donc ici la nébuleuse planétaire KOUHOUTEK 4-55, découverte par l’astronome tchèque Lubos Kohoutek. Elle se situe à 4 600 années lumière de nous dans la constellation du Cygne. Une nébuleuse planétaire est constitue en réalité des couches externes d’une étoile géante rouge expulsées lors des soubresauts de sa fin de vie. Le rayonnement ultraviolet du cœur chaud de l’étoile ionise les gaz qui l’entourent et les rend visibles. Le rouge représente l’azote, le vert : l’hydrogène et le bleu : l’oxygène.

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KOHOUTEK 4-55 est entouré d’un brillant anneau intérieur et d’une structure bipolaire, le tout baignant dans un halo composé principalement d’azote, ce qui est assez rare pour une nébuleuse planétaire.

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Il fallait bien fêter par cet étonnant feu d’artifice stellaire, les 16 années de travail de WFPC2.

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Source : Hubble site

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Argile et autres éléments hydratés sur Sirenum Fossae

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Argile et autres éléments hydratés sur Sirenum Fossae, vue générale ; crédit image : NASA, JPL, University of Arizona

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Plan très large : 3 588 x 2 048 pixels

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Les régions de la surface martienne où ont été repérés les présences d’argile et d’autres éléments hydratés, intéressent au plus haut point, on devine aisément pourquoi, les planétologues.

Voici une de ces zones, filmée par la caméra haute résolution HiRISE, installée sur la sonde de la NASA : Mars Reconnaissance Orbiter. MRO se trouvait le 21 novembre 2008 par 28,7° de latitude sud et 181,8 ° de longitude est. La résolution au sol est de 25 cm/pixel.

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Contemplons grâce à l’œil très fin d’HiRISE, quelques détails de cette surface où ont été reconnus des éléments chimiques qui n’ont pu se créer qu’en présence d’eau en abondance.

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Argile et autres éléments hydratés sur Sirenum Fossae, détail ; crédit image : NASA, JPL, University of Arizona

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Plan large : 768 x 1 024 pixels

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Plan très large : 1 920 x 2 560 pixels

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Source : site HiRISE

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Rembrandt sur Mercure

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Bassin Rembrandt sur Mercure ; crédit image : NASA, JHU-APL

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Plan large : 867 x 860 pixels

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Lors d’une conférence scientifique a été présentée l’étude d’un nouveau bassin d’impact sur Mercure, la planète la plus proche du Soleil. D’après l’analyse des jantes et des mouvements tectoniques au sein du cratère, celui-ci serait l’un des plus jeunes grands bassins d’impacts reconnus sur la surface de Mercure. Dénommé Rembrandt, ce bassin possède un diamètre de 775 km.

La vue ci-dessus de Rembrandt a été réalisée à partir d’une mosaïque d’images prises lors du second survol de la sonde Messenger de Mercure, le 06 octobre 2008.

Source : site Messenger

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