Glaces extraterrestres, les secrets de leur formation découverts

Notre univers ne renferme pas uniquement de la glace ordinaire. Il existe par exemple une glace extraterrestre appelée « glace VII ». Pour la première fois, la formation de celle-ci à haute pression vient d’être observée avec un laser à rayons X.

C’est relativement peu connu (sauf des physiciens et chimistes confrontés au sujet), mais il y a, dans le cosmos, plusieurs types de glaces. Celles-ci apparaissent dans différentes phases selon les conditions de température et de pression. Nous en connaissons plus d’une dizaine de formes cristallines.

La première glace découverte par l’humanité, celle des glaciers et de la neige, a été classifiée au début du XXe siècle par Gustav Tammann, sous l’appellation de « glace Ih » (la lettre « h » indique qu’elle fait partie des cristaux dont la maille cristalline est hexagonale). Tammann a aussi découvert les glaces de types II et III.

Pionnier de la physique des hautes pressions, le physicien P. W. Bridgman a contribué à l’extension de notre connaissance des types de glaces en fabriquant, en 1912 d’abord, les glaces V et VI, puis, en 1937, la glace VII. Ces connaissances nous permettent de spéculer sur la structure interne des planètes géantes comme Jupiter et Neptune mais aussi, maintenant, sur l’intérieur de certaines exoplanètes, en particulier les grandes planètes océans.

Europe & Jupiter

Vue d’artiste de la surface d’Europe, la lune glacée de Jupiter (Source : NASA)

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Planète X : la traque de la neuvième planète du système solaire prend des allures de saga

Notre Système Solaire compterait une neuvième planète, une géante gazeuse ! Ou bien non… En fait oui ! A moins qu’il n’y en ait deux ? Une planète de la taille de Mars cette fois, qui se cacherait dans le plan de la Voie Lactée…

Et si finalement elle n’existait pas ? La planète 9 vient de subir sa première grande attaque depuis janvier 2016, date à laquelle Mike Brown et Konstantin Batygin, du Caltech, l’Institut de technologie de Californie, avaient convaincu leur communauté de son existence : une neuvième planète, une géante gazeuse, qui orbiterait tellement loin au-delà de Neptune qu’elle serait passée inaperçue jusqu’à présent.

La planète est pour l’instant invisible, aucun télescope ne l’a détectée. Mais c’est en s’apercevant que d’autres corps, neuf planétoïdes lointains nommés les sednas, orbitent avec une orientation particulière que les astronomes américains déduisent son influence. Entreprise délicate… qui vient de donner lieu à une passe d’armes des astrophysiciens par publications interposées.

Cet alignement d’orbites pourrait n’être qu’une illusion vient ainsi de conclure une équipe canadienne. « Les recherches d’objets transneptuniens lointains sont typiquement effectuées dans certaines directions privilégiées, explique Cory Shankman qui a mené l’étude à l’Université de Victoria. Ce biais pourrait expliquer pourquoi on n’a trouvé que ceux dont l’orbite a la même orientation dans l’espace. » Par exemple, certaines constellations, comme Orion, ne sont visibles qu’en hiver depuis les télescopes de l’hémisphère nord, saison durant laquelle la couverture nuageuse rend les observations plus compliquées. Voilà pourquoi on en trouve davantage dans la direction opposée !

9ème planète système solaire

Une 9e planète dans le système solaire ? (Source : Caltech)

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Mission Dart : la NASA veut dévier un astéroïde

La NASA a donné son feu vert à la construction de Dart, la première mission de démonstration d’une technique de déviation d’astéroïde avec un impacteur cinétique. Celle-ci sera lancée en décembre 2020 à destination de l’astéroïde binaire Didymos.

Certes, aucun astéroïde (ou comète) connu ne suit une trajectoire de collision avec la Terre. D’ailleurs, à ce jour, les programmes de surveillance du ciel ont recensé environ 93 % des objets du Système solaire potentiellement dangereux pour la Terre, c’est-à-dire ceux dont l’orbite coupe celle de notre planète. Mais, au cas où, la NASA veut tout de même vérifier s’il est possible de modifier l’orbite d’un de ces blocs rocheux. Ce sera l’objectif de la mission Dart. En décembre 2020, elle s’en ira percuter l’astéroïde binaire Didymos, composé de Didymos A (780 mètres) et Didymos B (160 mètres), afin de modifier de façon infime sa trajectoire.

Dart est une étape importante pour démontrer qu’il est possible de protéger la Terre d’un astéroïde grâce à la technique de l’impact cinétique (le but est de faire dévier de sa trajectoire l’objet percuté). La maîtrise de cette technologie est l’une des deux armes envisagées par la NASA pour défendre notre planète contre un objet dangereux de grande taille. L’autre solution est l’explosion nucléaire à proximité.

DART

Avec la mission Dart, la Nasa veut dévier un astéroïde. Ici, une étude conceptuelle du vaisseau Dart (Double Asteroid Redirection Test). (Source : NASA/JHUAPL)

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Le satellite d’observation Venµs au chevet de la végétation

Un nouvel outil de mesure du réchauffement de la planète entre en piste: Venµs, premier satellite d’observation de la végétation dédié au changement climatique, prendra début août ses quartiers à 720 km au-dessus de la Terre.

« Venµs est dédié au suivi de la végétation et va permettre de mieux comprendre les cycles de la végétation, leurs dynamiques et surtout l’impact du changement climatique », explique jeudi à la presse Jean-Yves Le Gall, président du Centre français d’études spatiales (CNES). Les cultures au Mali, les forêts amazoniennes, les prairies d’Auvergne en France, les sols gelés de Sibérie, etc.: le micro-satellite photographiera tous les deux jours 110 sites sélectionnés répartis sur tout le globe et ce pendant deux ans et demi. « On a cherché à échantillonner la plupart des écosystèmes terrestres », explique l’ingénieur du CNES Gérard Dedieu. « On a des sites dans les tropiques, sur des zones agricoles, des zones de savanes, un site au delà du cercle polaire… »

Les photos, d’une résolution de 5,3 mètres (chaque pixel de l’image représente 5,3 mètres de terrain) et d’une largeur de 27 km, permettront de suivre l’évolution de la végétation, des cultures, de quantifier les stocks de carbone en fonction de la maturation de la végétation et les flux d’eau. Elles fourniront également des éléments sur les changements d’occupation des sols et de couverture neigeuse. Le tout pour comprendre la croissance de la végétation mais aussi l’impact des évènements extrêmes et du changement climatique sur les écosystèmes naturels et sur l’agriculture.

« Une des composantes de l’évolution des stocks de carbone la moins bien connue concerne les sols. Or des flux énormes de carbone sont échangés chaque année entre la surface de la Terre et l’atmosphère », explique Gérard Dedieu. La végétation capte du carbone par la photosynthèse et l’incorpore dans les matières organiques. C’est ainsi que les forêts sont des « puits » de carbone qui, comme les océans, stockent une partie du dioxyde de carbone émis par les activités humaines (production et consommation d’énergies fossiles, pratiques agricoles, déforestation). Mais la végétation en rejette aussi, directement en respirant et indirectement par la décomposition des feuilles, racines, débris au sol.

Satellite Venµs

Satellite Venµs (Source : CNES)

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Curiosity célèbre ses cinq années à la surface de Mars

Les équipes internationales qui pilotent le robot Curiosity célébreront le 6 août prochain les cinq ans de la mission martienne destinée à évaluer l’habitabilité de la planète rouge et à préparer les futures missions habitées, vers 2033.

Emmené par la NASA, ce programme fait aussi intervenir des ingénieurs du CNES, l’agence spatiale française et plusieurs scientifiques français dont les Toulousains de l’Institut de recherche en astrophysique et planétologie, chargés d’opérer la caméra laser ChemCam embarquée sur le rover américain. Déposé par une sonde dans le cratère de Gale, après neuf mois de voyage, le robot mobile à six roues, de 900 kg, de la taille d’un petit 4×4, a parcouru 17 km depuis son arrivée. Ses déplacements sont pilotés à distance par les opérateurs du Jet Propulsion Laboratory de la NASA, depuis la Californie.

Pour réaliser ses analyses, le rover martien s’appuie sur dix instruments embarqués dont deux franco-américains. C’est le cas de la caméra laser ChemCam (Chemistry Camera) qui a été en grande partie imaginée et conçue à Toulouse par les équipes du Centre national d’études spatiales (CNES) et de l’Institut de recherche en astrophysique et planétologie (IRAP). Hissée sur le mât du robot Curiosity, cette caméra chimique permet de réaliser à distance des tirs sur le sol et les roches pour connaître leur composition.

« Le rover vise un échantillon et ChemCam envoie un faisceau laser très puissant, jusqu’à 7 mètres, qui va provoquer une étincelle sur la roche. La lumière émise, différente selon le type de roche, va être utilisée pour une analyse spectrale », explique Olivier Gasnault, co-responsable des opérations scientifiques de ChemCam et chercheur à l’IRAP.

Curiosity

Auto-portrait du robot Curiosity, sur Mars le 6 août 2012 (Source : NASA/JPL-Caltech/MSSS / Rex Features).

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Des « étranges signaux radio » détectés depuis une étoile proche de la Terre

Les scientifiques estiment cependant peu probables que ces signaux, en provenance d’une étoile située à onze années lumières, proviennent d’extra-terrestres.

Des astronomes américains ont détecté « d’étranges » signaux radio dont ils cherchent à expliquer la nature et qui proviennent d’une étoile parmi les plus proches de la Terre, à seulement onze années lumière. Ces émissions « très étranges » paraissent uniques pour une étoile de type « naine rouge », relèvent les scientifiques de l’observatoire Arecibo à Porto Rico dans un blog, soulignant que des observations d’étoiles similaires dans le voisinage n’ont pas permis de capter des signaux similaires.

En avril et mai dernier, ces scientifiques ont enregistré des signaux venant de plusieurs étoiles dans le même voisinage, dont Gliese 436, Ross 128, Wolf 359 et HD 95735. Après avoir analysé ces données, ils ont constaté que l’étoile Ross 128 avaient émis des signaux radio étranges.

Voie Lactée

D’étranges signaux radio provenant d’une étoile proche ont été détectés.

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La Terre est-elle née à partir de boules de boue géantes ?

Les chondrites carbonées sont des météorites issues des corps célestes les plus anciens du Système solaire. Leur étude suggère que les premiers astéroïdes à l’origine des planètes devaient ressembler à des boules de boue en convection.

L’étude des météorites est indispensable pour comprendre l’origine des planètes du Système solaire, y compris, donc, celle de la Terre. Les spécialistes de la cosmogonie le savent bien, et depuis longtemps. Les plus anciennes météorites sont évidemment les plus intéressantes car elles nous donnent des renseignements précieux sur ce qu’il s’est passé dans le disque protoplanétaire, là où sont nées les planètes. Elles nous permettent aussi de mieux comprendre les évènements très primitifs qui ont eu lieu juste après la dissipation de ce disque, donnant alors un autre disque de débris dans lequel la formation planétaire s’est poursuivie avec des collisions de planétésimaux.

Les météorites les plus primitives sont des chondrites carbonées. L’une de ces mémoires du Système solaire les plus emblématiques est la météorite d’Allende, mais il est possible d’en citer d’autres, comme celle de Murchison. La matière retrouvée dans ces météorites n’a jamais dû être incorporée dans des planétésimaux et des protoplanètes de grandes tailles. En effet, ces derniers auraient alors subi un processus de différentiation analogue à celui ayant produit la croûte, le manteau et le noyau de la Terre. Cette matière n’a donc pas subi de fortes pressions, ni de fortes températures, ni de processus chimiques qui l’auraient conduite à devenir une sidérite ou l’équivalent d’une roche volcanique terrestre.

L’étude des chondrites mène à plusieurs paradoxes qui laissent penser qu’elles ont tout de même été soumises à quelques transformations. On trouve par exemple des traces d’altération hydrothermale. De l’eau liquide à une certaine température se serait donc trouvée dans les petits corps célestes constitués de matière chondritique.

Echantillon météorite d'Allende

Image d’une lame rocheuse coupée dans un échantillon de la météorite d’Allende et observée au microscope polarisant. (Source : Jean-Michel Derochette).

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