Du ciel et de la terre

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Mars, Chasma Boreale

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Chasma Boreale ; crédit image : NASA, JPL-Caltech, ASU

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Plan large : 512 x 1 024 pixels

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Plan très large : 2 000 x 4 000 pixels

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Chasma Boreale est une longue vallée à fond plat s’insinuant dans la calotte polaire nord de Mars. Les falaises environnantes la dominent d’une hauteur de 1 400 mètres. Les stries visibles sur les parois témoignent des épisodes climatiques qu’à connu la planète rouge, en fonction de l’avancée et du recul de la calotte glaciaire et des dépots de sables apportés par les vents.

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Cette image a été réalisée à partir des enregistrements effectués entre février 2002 et décembre 2005 par la sonde Mars Odyssey de la NASA.

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Source : sites NASA

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Où il est question de l’expansion de l’Univers

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Cette magnifique image de la galaxie spirale NGC 5584 prise par le télescope spatial Hubble sert d’illustration à un article à paraître le premier avril dans The Astrophysical Journal avec comme signataires principaux Adam Riess (STScI, JHU) et Lucas Macri (Texas A&M University).

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Une des tâches routinières du télescope spatial depuis sa mise en orbite est de mesurer la lumière de certains types de supernovae, et d’étoiles à luminosités variables : les Céphéides. Car leur luminosité intrinsèque étant connue, il est facile d’en déduire leurs distances en observant leur décalage dans le spectre. Plus la distance est grande, plus ce décalage l’est aussi.

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NGC 5584 ; crédit image : NASA, ESA, Riess, Macri, STScI/AURA et autres

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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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NGC 5584 est l’une des cibles choisies par les astronomes pour y mesurer l’éclat de 250 céphéides. En 2007 une supernova très lumineuse de type Ia y a été détectée (voir article du 28 03 2007). NGC 5584 est une galaxie spirale barrée comme la nôtre, plus petite, située à 72 millions d’années lumière dans l’Amas et la Constellation de la Vierge.

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Mesurer précisément les distances des étoiles et des galaxies permet d’étalonner l’Univers et de vérifier les théories cosmologiques. Depuis 1998 s’est imposée à la communauté scientifique, la notion d’énergie sombre (dont Adam Riess est l’un des précurseurs) pour expliquer l’expansion apparemment s’accélérant de l’Univers. De nature totalement inconnue, elle représente plus de 70 % de la masse de l’Univers. Le but de ces mesures est de déterminer le plus exactement possible la constante de Hubble, la vitesse à laquelle les galaxies s’éloignent les unes des autres. Les chercheurs ont mesuré la luminosité de plus de 600 cépheides dont plus de la moitié n’avaient encore jamais été étudiées ainsi que celle de supernovae de type Ia situées à des distances beaucoup plus lointaines.

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Les nouveaux résultats de l’étude apportent une atténuation de 30% de la marge d’erreur estimée lors des derniers calculs en 2009 de la constante de Hubble. La vitesse d’expansion de l’Univers est de 73,8 kilomètres par seconde et par mégaparsec avec une marge d’erreur de 3,3 %. Autrement dit pour chaque million de parsecs (3,26 millions d’années lumière) une galaxie vue de la nôtre semble se déplacer 73,8 kilomètres par seconde plus vite que la Voie Lactée.

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Les auteurs indiquent que cette mesure est incompatible avec certaines théories alternatives tentant d’expliquer l’expansion de l’Univers autrement que par l’action de la mystérieuse énergie noire. En particulier, celle annonçant l’existence d’une immense bulle cosmique relativement vide de matière s’étendant sur 8 milliards d’années lumière autour de nous. Observer l’Univers de l’intérieur de la bulle engendrerait alors une illusion d’optique exagérant l’impression de vitesse de l’expansion de l’Univers. Les nouvelles données de la constante de Hubble seraient incompatibles avec cette théorie.

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Cette étude n’est pas la première du genre. Elle permet, ainsi que ses précédentes, de préciser les données fondamentales pour l’observation de l’Univers et d’étayer les théories cosmologiques en cours. Les chercheurs attendent beaucoup des prochaines générations de télescopes, en particulier du successeur prévu de Hubble, le James Webb Space Telescope, pour les affiner et plonger notre regard bien plus profondément dans les premiers âges de l’Univers…

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Source principale : Hubblesite

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Onde de choc dans la Girafe

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Alpha Camelopardalis, que les intimes surnomment Alpha Cam, est, comme son nom l’indique, l’étoile la plus brillante de la Constellation de la Girafe. Non seulement, elle est une supergéante très active mais elle se déplace aussi très rapidement dans l’espace. Les chiffres la concernant sont assez imprécis : elle est située quelque part entre 1 600 et 6 900 années lumière de nous et sa vélocité est estimée être comprise entre 680 et 4 200 kilomètres par seconde, vous avez bien lu.

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Comme se crée une onde de choc à la proue d’un navire, les jets très violents émis par l’étoile en déplacement se confrontent aux nuages interstellaires environnants.

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Voici l’image de cette onde de choc telle qu’a pu l’enregistrer le télescope spatial WISE de la NASA dans la gamme des infrarouges :

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Onde de choc dans la Girafe ; crédit image : NASA, JPL-Caltech

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Plan large : 768 x 1 024 pixels

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Plan très large : 2 025 x 2 700 pixels

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Alpha Cam est l’étoile brillante au milieu de l’image. La vision infrarouge de WISE ne permet pas de mettre en évidence les jets de matières émanants de l’étoile. Par contre elle met très en valeur le gracieux arc correspondant à l’onde de choc du à l’échauffement des poussières interstellaires frappées par les rapides et puissants vents stellaires en avant d’ Alpha Cam.

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Source : site NASA-WISE

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Sendai, Japon, après le tsunami, vu de l’espace

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Les dégâts causés par le tsunami sur la côte nord-est du Japon se voient même de l’espace.

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Japon, inondations autour de Sendai après le tsunami ; crédit image : NASA

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Plan large : 768 x 1 024 pixels

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Plan très large : 1 200 x 1 600 pixels

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Voici deux images prises par le satellite Terra de la NASA. A gauche la vue de référence à été réalisée le 26 février 2011. A droite le spectroradiomètre a effectué ce cliché le 12 mars. L’eau apparaît en noir ou en bleu foncé. Il est difficile de visualiser entièrement le rivage car des nuages le recouvrent partiellement. Une mince ligne verte sur le littoral indique la présence d’une zone plus élevée empêchant l’eau déposée par les vagues du tsunami de retourner à la mer. Dans beaucoup d’endroits on peut se rendre compte de l’étendue de l’action du tsunami à l’intérieur des terres, jusqu’à 5 kilomètres des côtes.

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Par ailleurs, vu sur un site internet, la plaque continentale sur laquelle repose le Japon, s’est déplacée lors de cette série de tremblements de Terre de plus de 2 mètres, ce qui est considérable !

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Source : NASA

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La face cachée de la Lune

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Parce que la Lune est en rotation synchrone avec la Terre, il a fallu attendre 1959, et la sonde spatiale soviétique Luna 3, pour que la Terre découvre la face cachée de notre satellite. Et la surprise fut grande lorsque l’humanité s’aperçut que la face cachée montrait une physionomie fort différente que celle habituellement visible. Peu de grands épanchements basaltiques formant les mers, mais des hautes terres labourées par les cratères d’impacts.

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Sur cette face la croûte est plus épaisse que sur celle visible de la Terre, épaisseur rendant plus difficile, dans le passé, l’accès à la surface du magma interne de la Lune et son épanchement sous forme des grandes mers de laves lunaires. La raison de cette épaisseur plus grande de la croûte fait encore débat dans la communauté scientifique, ainsi plusieurs communications sur ce sujet étaient prévues à l’actuelle conférence sur la science lunaire et planétaire.

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Voici, paraît-il, la meilleure vision globale de la face cachée de la Lune jamais réalisée. Elle a été effectué à partir de 15 000 clichés pris par la caméra WAC installée sur la sonde Lunar Reconnaissance Orbiter de la NASA, entre novembre 2009 et février 2011. La résolution est de l’ordre de 100 mètres par pixel. Elle est très spectaculaire !

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Face cachée de la Lune ; crédit image : NASA, GSFC, Arizona State University

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Plan large : 1 024 x 1 024 pixels

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Plan très large : 1 600 x 1 600 pixels

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Source : site LROC

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Au coeur de l’Œil de Sauron !

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Pour les amateurs du Seigneur des anneaux, comme moi, la simple évocation du nom de Sauron, et de son oeil, donne des frissons. Un regard dépassant toutes les dimensions. Et bien ce soir, à notre tour de regarder fixement l’oeil de Sauron dans toutes les longueurs d’ondes, au-delà du visible.

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Notre anneau magique sera cette image composite : la couleur bleu correspond à l’émission de rayonnements X tels qu’enregistrés par le télescope spatial rayons X Chandra. En jaune, voici démontré la présence d’hydrogène ionisé, traditionnellement lieu de création de nouvelles étoiles, tel que décelé dans le visible par le télescope de 1 mètre Jacobus Kapteyn. Et en rouge, voici les nuages d’hydrogène neutre détectés dans la gamme radio par le Very Large Array du NSF.

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NGC 4151, composite ; crédit image : NASA, et autres

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Plan large : 864 x 864 pixels

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Vous l’avez deviné, cet Oeil de Sauron est en réalité la partie centrale d’une galaxie, NGC 4151, surnommée ainsi par les astronomes souvent fervents amateurs de la trilogie de Tolkien. NGC 4151 se situe à 43 millions d’années lumière de nous dans la Constellation des Chiens de chasse La vue ci-dessus couvre une région d’environ 37 500 années lumière de diamètre !

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Une équipe internationale d’astronomes dirigée par Junfeng Wang et Guiseppina Fabbiano (Harvard-Smithsonian CfA) a montré que l’émission de rayons X a vraisemblablement été causée par une explosion alimentée par le trou noir supermassif situé dans la zone blanche du centre galactique. Cette idée est concrétisée par l’allongement du haut gauche vers le bas droite des rayons X et par des détails dans leurs spectres. Il existe aussi des signes d’interactions entre la source centrale et le gaz environnant en particulier par l’arc jaune correspondant à la présence d’hydrogène ionisé au dessus et à gauche du trou noir.

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Reste à comprendre l’origine de l’explosion.

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La première possibilité tient dans l’augmentation rapide de la taille du trou noir il y a 25 000 ans. Le rayonnement de la chute des matériaux sur le trou noir est devenu si brillant qu’il a dépouillé les atomes des gaz environnants de leurs électrons lors de son passage. Les rayons X ont été émis lors du “retour” des électrons sur les atomes ionisés.

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L’autre possibilité prend aussi en compte un apport substantiel de matériaux sur le trou noir récemment. Dans ce cas l’énergie libérée par ce grand apport de matériaux dans le disque d’accrétion entourant le trou noir entraîne la création de puissants jets de gaz à partir de la surface du disque. Les jets en se propageant surchauffent les nuages environnants et ont créé en moins de 100 000 ans les rayonnements X observés.

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NGC 4151 est l’une des galaxies les plus proches de nous possédant un trou noir en pleine croissance, galaxie dite de Seyfert (d’après Karl Seyfert qui étudia ce genre d’objets dans les années 1940). Elle est donc un bon exemple pour l’étude des interactions entre l’activité d’un trou noir supermassif et son gaz environnant. De telles interactions ou rétroactions sont reconnues jouer un rôle clé dans la croissance des trous noirs supermassifs et de leurs galaxies hôtes.

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Si le deuxième scénario se révèle juste, il s’agit là d’une preuve forte de la rétroaction des trous noirs supermassifs sur leur environnement à l’échelle galactique. Par ailleurs cette rétroaction ressemble, sur la plus grande échelle encore des amas galactiques, à l’action des trous noirs supermassifs sur leurs gaz environnants comme cela a pu être observé par exemple dans l’amas galactique de Persée.

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Source : site Chandra

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Amas galactique J1 449 CL 0856

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Lorsque nous regardons l’espace, notre regard remonte le temps. Avec l’amélioration des techniques, l’espèce humaine, grâce aux télescopes terrestres et spatiaux, peut découvrir l’aspect de l’Univers dans sa jeunesse. Observations importantes pour comprendre sa genèse et son évolution jusqu’à son état actuel.

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J1 449 CL 0856 (nom signifiant ses coordonnées dans l’espace) avait été repéré comme un curieux ensemble de tâches rouges floues par le télescope spatial infrarouge Spitzer. Depuis il a été observé entre autres par le télescope spatial XMM-Newton, dans la gamme des rayonx X, et, du sol, par le Subaru à Hawaï de l’agence spatiale japonaise ainsi que par le VLT au Chili de l’ESO.

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Amas galactique J1 449 CL 0856, crédit image : ESO, NAOJ, Subaru, R. Gobat

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Plan large : 1 100 x 1 100 pixels

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Cette image composite est réalisée à partir d’observations de très longues durées effectuées par les télescopes Subaru et VLT. Pratiquement chaque objet visible est une galaxie très lointaine. L’amas galactique J1 449 CL 0856 est l’ensemble de petits points rouges visible à la droite du centre.

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Une étude publiée dans Astronomy & Astrophysics par une équipe internationale d’astronomes dirigée par Raphaël Gobat (Laboratoire AIM, Saclay) vient d’être consacrée à J1 449 CL 0856.

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Les astronomes ont réussi à mesurer la distance de J1 449 CL 0856. Cet amas galactique se situe à moins d’un quart de l’âge actuel de l’Univers, c’est à dire trois milliards d’années après le Big Bang.

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“La chose surprenante est que, lorsqu’on le regarde attentivement, cet amas de galaxies ne semble pas jeune – de nombreuses galaxies se sont assagies et ne ressemblent pas aux galaxies à formation d’étoiles que l’on observe habituellement dans l’Univers primitif” commente Gobat.

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Les amas de galaxies sont les plus grandes structures de l’Univers maintenues ensemble par la gravité. La théorie prévoit à ce que ces amas grandissent au fil du temps ; les amas massifs doivent donc être rares dans l’Univers primitif. Bien que des amas plus éloignés aient déjà été observés, ils sont toujours apparus comme de jeunes amas en pleine formation et non comme des systèmes assagis et évolués.

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D’après leurs mesures les astronomes estiment que la plupart des galaxies de l’amas ne formaient pas d’étoiles mais étaient composées d’étoiles déjà âgées d’un milliard d’années. Cela fait de cet amas un objet évolué d’une masse proche de celui de l’Amas de la Vierge, l’amas riche en galaxies le plus proche de notre Voie Lactée.

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Une autre preuve indiquant qu’il s’agit bien d’un amas évolué provient d’observations réalisées avec le télescope spatial XMM-Newton de l’ESA. L’amas présente une émission de rayons X qui doit venir d’un nuage très chaud de gaz ténu remplissant l’espace entre les galaxies et concentré vers le centre de l’amas. Ceci est un autre signe de maturité pour un amas dont les galaxies sont solidement maintenues ensemble par sa propre gravité, alors que des amas plus instables n’auraient pas eu le temps de piéger du gaz chaud de cette manière.

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Raphaël Gobat conclut : “Ces nouveaux résultats renforcent l’idée que des amas évolués existaient quand l’Univers avait moins d’un quart de son âge actuel. De tels amas sont supposés être très rares selon la théorie actuelle et nous avons eu beaucoup de chance d’en repérer un. Mais si de nouvelles observations en trouvaient beaucoup plus, alors cela pourrait signifier que notre compréhension de l’Univers primitif devrait être revue.”

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Source : site ESO

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Opportunity le premier mars 2011

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Dans la continuité des articles consacrés au petit robot Opportunity, retrouvons-le ce soir tel qu’il se trouvait le premier mars dernier. Pourquoi le premier mars 2011 ? Car cette journée-là, une autre sonde de la NASA, Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) a survolé le cratère Santa Maria lieu de villégiature actuel d’Opportunity.

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Opportunity vu par MRO, le 01 03 2011 ; crédit image : NASA, JPL-Caltech, University of Arizona

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Plan large : 768 x 1 024 pixels

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Plan très large : 1 522 x 2 029 pixels

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Voici donc la position, indiquée par une flèche, d’Opportunity autour de Santa Maria, enregistrée par la caméra haute résolution HiRISE installée sur MRO. Sur l’Ouest sont très visibles les traces de cheminement du robot jusqu’au cratère, relativement récent (quelques millions d’années) et large de 90 mètres.

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Opportunity est en train de terminer sa mission de trois mois d’examen du cratère où le spectromètre de MRO, CRISM, a relevé la présence de sulfates hydratés. Le robot étudie aussi les conséquences de l’impact sur son environnement et son altération par l’érosion depuis.

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Au moment de la prise de vue de MRO, le bras d’Opportunity examinait un rocher dénommé par les équipes au sol “Ruiz Garcia”. En voici un cliché pris depuis la caméra installée sur le mat du robot.

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Ruiz Garcia examiné par Opportunity ; crédit image : NASA, JPL-Caltech, University of Arizona

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Plan large : 1 024 x 1 024 pixels

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Et cerise sur le gâteau voici un détail de Ruiz Garcia pris par l’imageur microscopique du robot. Nous pouvons ainsi apprécier la texture de la roche.

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Ruiz Garcia, détail ; crédit image : NASA, JPL-Caltech, University of Arizona

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Plan large : 1 024 x 1 024 pixels

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Opportunity va maintenant reprendre un périple restant de six kilomètres pour rejoindre le beaucoup plus grand cratère martien Endeavour où MRO a noté la présence de sulfates hydratés et de phyllosilicates dont la formation remonte au lointain passé humide de Mars.

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Pour mémoire Opportunity a terminé sa mission première de trois mois en avril 2004. Depuis, grâce à son excellent état, il se voit attribuer constamment de nouvelles tâches. Elles l’amènent à parcourir Mars de son petit robot de chemin en envoyant à la Terre une masse considérable de renseignements directement du terrain et donc très précieuses. De même MRO opérationnel autour de Mars depuis avril 2006 a terminé sa mission première. IL effectue maintenant de nouvelles tâches de surveillance du terrain et de relais-radio des différentes missions opérant sur et autour de Mars dans un état général encore relativement bon.

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Source principale : site Mars Exploration Rover Mission

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Énergique Encelade

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Grâce à une étude publiée ce 4 mars 2011 dans The Journal of Geophysical Research, revenons ce soir à l’étonnante lune de Saturne Encelade au diamètre de 504 kilomètres.

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La sonde Cassini en orbite autour de Saturne, avait découvert en 2005 l’existence d’intrigants geysers glacés s’élevant de la Lune. Plus précisément de son pôle Sud, dans une région appelée les “Rayures du Tigre”, à partir de quatre fractures parallèles s’étendant sur 130 kilomètres et larges de 2 kilomètres.

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La présence de geysers implique celle d’une source de chaleur sous la croûte glacée d’Encelade. Une étude de 2007 estime la création de cette chaleur par l’interaction orbitale de la lune avec sa voisine Dioné pour 1,1 gigawatts auxquels viennent s’ajouter 0,3 gigawatts issus de la décomposition des éléments radioactifs enfouis dans son coeur rocheux.

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Or l’analyse des données recueillies par le spectromètre infrarouge de Cassini, en particulier en 2008, démontre que l’énergie provenant du pôle sud d’Encelade atteint 15,8 gigawatts (l’équivalent de 20 centrales à charbon) soit beaucoup plus que ce qui était prévu.

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L’énergie d’Encelade ; crédit image : NASA, JPL, SWRI, SSI

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A gauche attendue, à droite mesurée par Cassini

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Les auteurs du rapport, présenté par Carly Howett (Southwest Research Institute, Boulder, Colorado) essaient d’en comprendre la raison. “Le mécanisme capable de produire ce plus de puissance observée reste un mystère et défie les modèles proposés jusqu’à présent pour l’explication de la production de chaleur à long terme”, commente Howett.

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Une explication possible de l’écoulement de chaleur observé à partir des Griffes du Tigre consiste à se demander si les relations orbitales entre Encelade, Dioné et Saturne, n’évoluent pas au cours du temps alternant périodes de fortes productions de chaleur et périodes de repos. Autrement dit Cassini a la chance de survoler Encelade au maximum de son activité, celle-ci variant au cours du temps.

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Cet écoulement de chaleur important a pour conséquence d’augmenter la probabilité de véracité d’une théorie concernant Encelade. Par Cassini, les scientifiques savent que les particules d’eau glacées des geysers sont riches en sels et proviennent certainement d’une vaste quantité d’eau en contact avec le noyau d’Encelade, riche en éléments minéraux. La présence d’un océan sous la surface ou au moins d’une mer au pôle sud sous la croûte glacée amplifierait l’effet de marée et donc la chaleur émise au niveau des griffes.

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“La possibilité d’eau liquide, une source d’énergie marémotrice et, comme l’a montré l’analyse des panaches des geysers, la présence de matériaux organiques (riches en carbone) fait d’Encelade un site d’intérêt très important pour l’astrobiologie”. conclut Howett.

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Source : site Cassini Solstice Mission

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Un Tournesol dans l’espace

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Pour ce lundi restons dans la gamme infrarouge pour regarder ces deux images prises par le maintenant pré-retraité télescope spatial infrarouge de la NASA Spitzer.

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M63, le Tournesol, 1 ; crédit image : NASA, JPL-Caltech, SING-S Team

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Plan large : 1 024 x 1 024 pixels

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Plan très large : 1 500 x 1 500 pixels

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M63, le Tournesol, 2 ; crédit image : NASA, JPL-Caltech, SING-S Team

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Plan large : 1 200 x 1 200 pixels

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Nous admirons la galaxie spirale Messier 63 ou NGC 5055, surnommée aussi la galaxie du Tournesol. M63 est située à 37 millions d’années lumière de nous dans la Constellation des Chiens de Chasse et appartient au groupe locale dont fait aussi partie la galaxie du Tourbillon (M51).

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La vision infrarouge permet de mettre en valeur l’agencement des nuages de poussières le long des bras de la galaxie spirale. Dans ces régions se forment les nouvelles générations d’étoiles.

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Les couleurs sont conventionnelles et correspondent aux différentes longueurs d’ondes infrarouges observées. Sur le deuxième cliché, la lumière des étoiles a été atténué pour mieux visualiser l’organisation des bras spiraux de la galaxie.

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Source : site NASA, Spitzer

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