Deux lunes d’Uranus vont entrer en collision

Certaines lunes d’Uranus pourraient bien n’avoir qu’une existence éphémère à l’échelle du temps du Système solaire. Un groupe d’astronomes vient ainsi de confirmer que, d’ici un million d’années, une collision entre Cressida et Desdémone aurait probablement lieu.

Nous venons de fêter les quarante ans du lancement des sondes Voyager 1 et 2. Ces dernières nous ont permis de faire un grand tour du Système solaire grâce aux lois de la mécanique céleste et de la configuration des planètes. Elles nous ont aussi fourni des images somptueuses de Jupiter et Saturne, déjà survolées toutefois par les sondes Pioneer 10 et 11. En revanche, avant Voyager 1 et 2, aucun artefact n’avait encore rencontré les autres géantes du Système solaire : Neptune et Uranus ; là aussi, les découvertes inattendues furent au rendez-vous, avec le cryovolcanisme de Triton (une des lunes de Neptune) ou la confirmation de l’existence des anneaux de Neptune, découverte déjà faite sur Terre par André Brahic notamment.

Intéressons-nous davantage ici aux lunes d’Uranus. William Herschel, en découvrant cette planète géante, découvrit également Titania et Obéron, en 1787. Ariel et Umbriel furent quant à elles découvertes par William Lassell, en 1851, et Miranda par un autre astronome, le célèbre Gerard Kuiper, en 1948. Voyager 2 a également permis d’étendre significativement notre connaissance du nombre des lunes d’Uranus, qui, pour le moment, est de 27, avec Puck, découvert en 1985, puis, dans le courant de janvier 1986, Juliette, Portia, Cressida, Desdémone, Rosalinde, Belinda, Cordélia, Ophélie et Bianca.

Uranus et ses lunes

Puck, Miranda, Ariel, Umbriel, Titania, et Obéron : les principales lunes d’Uranus (cette dernière se trouve à l’échelle, à gauche), photographiées par Voyager 2. Il s’agit d’un montage. (Source : NASA)

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Comète Tchouri : sa matière organique serait plus ancienne que le Système solaire !

En étudiant de près les bandes d’absorption des nébuleuses, deux astrophysiciens français proposent de regarder sous un autre angle la matière organique découverte par Rosetta et Philae dans la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko. Ces molécules se seraient formées il y a bien longtemps, avant même la naissance du Soleil et de ses planètes.

L’héritage de la mission Rosetta et de son module Philae est bien vivant, comme viennent de le prouver deux astrophysiciens français, Jean-Loup Bertaux, du Latmos (Laboratoire atmosphères, milieux, observations spatiales, CNRS/UPMC/Univ. Versailles-Saint-Quentin-en-Yvelines), et Rosine Lallement, du laboratoire Galaxies, étoiles, physique et instrumentation (Observatoire de Paris/CNRS/Université Paris Diderot). Ces chercheurs publient dans MNRAS un article avançant une fascinante hypothèse sur l’origine des molécules organiques prébiotiques détectées dans la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko.

L’idée ne peut que retenir l’attention des exobiologistes car cette matière organique a dû être apportée sur Terre et d’autres corps du Système solaire, comme Mars et Europe, avec l’intense bombardement météoritique et cométaire qu’elles ont subi durant leurs premières centaines de millions d’années. Ces molécules pourraient avoir joué un rôle capital dans l’apparition de la vie sur Terre en favorisant par exemple des réactions chimiques similaires à celles de la fameuse expérience de Miller.

Les deux chercheurs ont établi un lien entre les molécules organiques présentes sur 67P/Churyumov-Gerasimenko, Tchouri pour les intimes, et l’observation des premières molécules du milieu interstellaire à proximité d’étoiles, grâce à leurs raies d’absorption. Ce sont les bandes diffuses interstellaires (DIB).

Comète Tchouri

La comète Tchouri (Source : ESA/Rosetta/MPS)

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Trois exoterres découvertes à seulement 12 années-lumière de nous !

Trois planètes de type terrestre ont été détectées autour d’une étoile située à seulement 12 années-lumière de notre Système solaire, autrement dit, dans notre voisinage galactique. C’est le système multi-planétaire le plus proche connu.

Des astronomes ont débusqué trois petites exoplanètes rocheuses autour de YZ Ceti, une naine rouge invisible à l’œil nu (8,5 % de la masse du Soleil) qui brille au sein de la constellation de la Baleine (Cetus).

L’ensemble, distant de seulement 12 années-lumière de nous, forme à ce jour le système multi-planétaire le plus proche connu. En outre, dans leur étude à paraître dans Astronomy and Astrophysics Letters et disponible sur Arxiv, les auteurs n’excluent pas la présence d’une quatrième planète rocheuse. Avec une masse légèrement inférieure à la moitié de celle de la Terre, cette dernière serait, si elle est confirmée, une des plus petites planètes jamais découvertes sur les 3.500 déjà cataloguées dans la Galaxie.

Exoterres

Trois exoplanètes rocheuses ont été découvertes autour de la naine rouge YZ Ceti. Elles sont aussi grandes et massives que la Terre. Il ne leur faut qu’entre 2 et 4,6 jours pour faire le tour de leur étoile. (Source : NASA/JPL-Caltech)

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Grand final de Cassini : à quoi va servir le plongeon dans Saturne ?

Le plongeon dans Saturne de la sonde Cassini est dangereux pour le vaisseau spatial mais la décision a été mûrement réfléchie. Nicolas Altobelli, le responsable scientifique pour l’Agence spatiale européenne de la mission Cassini, nous explique les raisons de ce choix et le retour scientifique attendu.

Le 15 septembre, il en sera terminé de Cassini. Ce plongeon dans Saturne a été « décidé par l’ESA et la NASA pour se débarrasser proprement de la sonde de façon à nous conformer aux règles de la protection planétaire », nous explique Nicolas Altobelli, le responsable scientifique pour l’ESA de la mission Cassini. Ces règles stipulent de ne pas contaminer d’autres mondes d’une façon qui compromettrait de futures études scientifiques sur d’éventuelles traces de vie, actuelles ou éteintes.

C’est pourquoi les deux agences spatiales ne veulent pas risquer de perdre le contrôle de Cassini qui risquerait de s’écraser sur la surface d’Encelade ou celle de Titan, « deux lunes dotées d’une habitabilité potentielle ». Et ce risque est bien réel. De façon surprenante, les sondes spatiales n’ont pas de jauge pour mesurer la quantité de carburant restante. Le niveau des réservoirs est toujours estimé à partir de calculs et les opérateurs au sol ne le connaissent jamais précisément. Le défi est donc de terminer la mission avant que le risque d’une panne sèche ne devienne trop important.

Cette fin de mission qui se terminera par un plongeon dans Saturne, les responsables « la préparent depuis plusieurs mois ». Jusqu’aux derniers instants de la sonde, « les orbites ont été optimisées pour garantir un retour scientifique important ». Lors de sa toute dernière orbite, Cassini pointera son antenne vers la Terre pour envoyer ses données « lorsqu’elle entrera dans l’atmosphère et durant sa descente ». Le dernier survol de Titan (le 127e !), à plus de 100.000 kilomètres, doit permettre aux contrôleurs au sol de mesurer assez précisément la durée de la communication avec la Terre dès que la sonde aura débuté son plongeon final.

Cassini Saturne grand final

Une vue d’artiste de la mission Cassini avant son plongeon final dans Saturne (Source : NASA/JPL-Caltech).

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Trappist-1 : Hubble suggère la présence d’eau sur certaines exoplanètes

Y a-t-il de l’eau sur les exoplanètes rocheuses situées autour de l’étoile Trappist-1 ? Aucun signe n’a encore été détecté mais, selon les travaux réalisés grâce à Hubble par une équipe internationale d’astronomes, un optimisme, très mesuré, est autorisé.

On ne le répétera jamais assez : une planète peut se situer dans la zone d’habitabilité de son étoile sans pour autant être réellement habitable — surtout si elle se trouve autour d’une naine rouge. En effet, de multiples facteurs influencent cette habitabilité, comme :

  • la quantité d’eau héritée par la planète lors de sa formation ;
  • les caractéristiques de son atmosphère (est-elle assez épaisse pour un effet de serre modéré qui permet à l’eau liquide d’exister, comme c’est le cas avec la Terre ? ou bien est-elle trop épaisse, ce qui conduit à un enfer vénusien ?) ;
  • l’activité de son étoile hôte.

Concernant ce dernier point, se pose la question de l’impact des éruptions stellaires, et des rayonnements qui les accompagnent. Ces derniers jouent un rôle sur l’existence ou non de l’atmosphère d’une exoplanète et sur la présence d’eau, en particulier dans le cas de naines rouges (ces étoiles ont une jeunesse très turbulente). Un flux de rayonnement ultraviolet (UV) trop important peut conduire à la photodissociation des molécules du stock d’eau d’une jeune exoplanète en donnant des molécules d’O2 et de H2. Selon la masse de l’exoplanète, les molécules d’hydrogène s’échappent alors plus ou moins rapidement de celle-ci, laissant, au final, un monde privé d’océan (si ceux-ci ont existé), mais avec une atmosphère enrichie en dioxygène, ce qui peut faire croire à la présence de la vie.

Trappist-1f

Vue d’artiste de la surface de Trappist-1f (Source : NASA/JPL-Caltech/IPAC)

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L’étoile qui explosait depuis six siècles

Une équipe d’astronomes a identifié une nova observée en 1437. Surprise, elle connaît toujours des sursauts d’énergie.

Pour les occidentaux, c’était le 11 mars 1437. Dans le ciel nocturne, une nouvelle étoile est apparue, et sera mentionnée dans les annales. Les astronomes coréens de l’époque parlaient du deuxième jour du deuxième mois lunaire de la 19ème année du règne du roi Sejong, le monarque qui, entre autres, inventa l’alphabet coréen.

Ce jour-là, une étoile « invitée » apparut dans le ciel, « entre la deuxième et la troisième étoile de Wei ». La description est précise, et les chroniqueurs du 15ème siècle ont même fourni des unités de distance pour estimer la position de cette étoile éphémère qui brilla pendant 14 jours avant de disparaître.

Les éléments fournis par les anciens astronomes ont permis aujourd’hui à une équipe internationale de localiser avec précision la source de ce phénomène céleste. Ils ont d’abord identifié les étoiles des configurations coréennes de l’époque, établissant une correspondance avec la queue de ce que nous nommons aujourd’hui la constellation du Scorpion. Dans ce secteur du ciel, ils ont trouvé les traces d’une explosion cosmique qui correspondraient bien à l’étoile observée en 1437.

Nova

Vue d’artiste d’une nova. L’explosion est survenue à la surface d’une naine blanche (à droite sur l’image) accrétant de la matière issue d’une naine rouge (à gauche). (Source : Warsaw University Observatory)

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L’origine du cycle solaire enfin comprise

Le Soleil passe par un pic d’activité tous les 11 ans. Des chercheurs ont mis en évidence la dynamique interne à l’étoile à l’origine de ce cycle.

Le Soleil oscille entre des périodes de forte et de faible activité, qui influent notamment sur le nombre de taches à sa surface et son rayonnement. Au plus fort de son activité, tous les 11 ans environ, les éruptions solaires plus fréquentes et énergétiques peuvent perturber les systèmes de télécommunication et de distribution d’électricité sur Terre. Il est donc important de bien comprendre la dynamique du Soleil et les mécanismes en jeu à l’origine de ses cycles. Ces derniers sont intimement liés au champ magnétique de l’astre qui inverse sa polarité suivant une périodicité d’environ 11 ans.

Ce phénomène cyclique a aussi été observé pour d’autres étoiles présentant les mêmes caractéristiques que le Soleil et appartenant donc à la même classe. Cependant, la durée des cycles de ces astres varie entre un an et plusieurs dizaines d’années. Il était difficile de comprendre ces différences. Et, de surcroît, certains astrophysiciens se demandaient si le Soleil était vraiment représentatif de sa classe stellaire. Pour clarifier la situation, Antoine Strugarek, du CEA Paris-Saclay et de l’université de Montréal, et ses collègues ont développé des simulations numériques qui rendent compte de la dynamique interne du Soleil et explique son cycle de 11 ans.

Le champ magnétique d’une étoile est engendré par le mouvement de convection turbulente du plasma extrêmement chaud (le gaz ionisé) au cœur de l’astre. Dans un modèle stellaire tridimensionnel, l’équipe d’Antoine Strugarek a reproduit les processus magnétohydrodynamiques qui créent les écoulements de plasma et les champs magnétiques à l’intérieur des étoiles. Dans la simulation, comme dans une vraie étoile, ces phénomènes influent l’un sur l’autre, par des rétroactions essentielles pour reproduire le plus fidèlement possible le comportement de l’astre.

Soleil 23/12/2015

Le Soleil vu le 23 décembre 2015 par le satellite Stereo de la NASA.

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