Il y aurait bien plus de métal que prévu sur la Lune !

C’est une découverte inattendue pour les scientifiques de la NASA : le vaisseau Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) a relayé de nouveaux éléments laissant penser que notre satellite naturel serait particulièrement riche en métaux, en fer et en titane notamment. Et ces gisements s’avèrent bien plus importants que les premières estimations des experts. La découverte pourrait en outre nous permettre d’en apprendre plus sur la formation de la Lune.

Depuis le début de la mission LRO, lancée en juin 2009, les instruments scientifiques à bord du vaisseau ont permis de recueillir des informations essentielles sur le sol lunaire et les conditions climatiques à sa surface. Le radar Mini-RF, en particulier, a été embarqué à titre expérimental, pour vérifier ses capacités de détection de la glace dans les zones situées à l’ombre ; il a également été conçu pour relever des informations sur la rugosité du sol. À partir de ces données, Wes Patterson, chercheur principal de l’équipe en charge du Mini-RF au Johns Hopkins Applied Physics Laboratory (APL), et ses collaborateurs, ont fait une découverte de taille : dans ses profondeurs, le sous-sol lunaire serait très riche en métaux.

Des preuves substantielles indiquent que la Lune est le fruit d’une collision entre une protoplanète de la taille de Mars et la Terre, alors qu’elle était elle-même toute jeune. Elle résulterait ainsi de l’effondrement gravitationnel du nuage de débris dégagé par le choc. Cette hypothèse implique que la composition chimique de la Lune ressemble étroitement à celle de la Terre. Pourtant, ce n’est pas vraiment le cas, du moins, pas sur l’ensemble de la Lune…

En étudiant en détail la composition du sol lunaire, les scientifiques ont en effet constaté que selon les zones, la composition chimique était plus ou moins similaire à celle de la croûte terrestre. Dans les hauts plateaux lunaires (les grandes plaines lumineuses que l’on voit depuis la Terre), les roches sont beaucoup moins riches en métaux que ce que l’on pourrait observer sur Terre. Ceci pourrait s’expliquer du fait que la Terre, avant l’impact, se soit déjà complètement formée, son noyau métallique étant alors entouré d’un manteau et de la croûte ; la Lune aurait ainsi « récupéré » peu de métaux…

Face visible de la Lune

Face visible de la Lune

Lire la suite

Un étrange « drapeau rouge » irradie depuis le centre de la Voie lactée

Cette étrange « drapeau rouge », une lueur qui irradie depuis le centre de la Voie lactée, ce n’est pas un phare dans la nuit. Mais, selon les astronomes, une quantité d’hydrogène gazeux ionisé localisée dans le disque incliné de notre Galaxie. Reste désormais à découvrir quelle est la source d’énergie qui entretient cette structure.

Au centre de notre Voie lactée se trouve un disque d’environ 8.000 années-lumière de diamètre. Il est incliné d’une vingtaine de degrés par rapport au plan galactique. Et c’est en provenance de ce disque que des astronomes de l’université aéronautique Embry-Riddle (États-Unis) viennent de détecter un étrange « drapeau rouge ». Une lueur émise par de l’hydrogène gazeux ionisé qui semble se déplacer en direction de notre Terre.

Habituellement, les chercheurs qui étudient le disque incliné au centre de notre Galaxie travaillent sur des données infrarouges ou radio. Pour mieux voir à travers les poussières. Mais cette fois, les astronomes ont profité d’un trou dans ces poussières pour observer la structure dans le domaine optique (la lumière visible, dans le rouge) grâce à la sensibilité unique du télescope Wisconsin H-Alpha Mapper (WHAM – Chili).

Lueur rouge galaxie

L’étrange « drapeau rouge » observé par les astronomes l’a été dans la partie jaune de la Voie lactée sur cette photo. Elle est émise par de l’hydrogène gazeux ionisé (Source : Axel Mellinger).

Lire la suite

Des astronomes ont découvert le premier noyau d’une planète mis à nu

Des chercheurs des universités de Berne et de Warwick ont découvert et étudié pour la première fois le noyau dégagé d’une exoplanète géante. L’astre nouvellement identifié, TOI 849 b, fournit ainsi l’occasion inespérée d’observer l’intérieur d’une planète et d’apprendre quelque chose sur sa composition.

En cette première moitié du XXIe siècle, l’Humanité a déjà détecté plus de 4.200 exoplanètes grâce à des yeux, au sol ou sur orbite, comme le VLT, au Chili ou le défunt satellite Kepler. Sa quête se poursuit avec de nouveaux instruments comme le satellite Tess (Transiting Exoplanet Survey Satellite) et bientôt le Télescope géant européen (en anglais, Extremely Large Telescope ELT ; anciennement European Extremely Large Telescope ou E-ELT).

Nous commençons donc à disposer de statistiques quant à l’existence de planètes potentiellement habitables, bien que cette notion soit à manier avec précaution comme l’a expliqué à Futura l’astrophysicien Franck Selsis, de sorte que l’on commence à poser des contraintes sérieuses sur certains des paramètres de la fameuse équation de Drake en exobiologie, comme on l’a vu récemment. Cela permet également d’en poser sur les modèles cosmogoniques décrivant la formation des systèmes planétaires et leur évolution, finalement par contrecoup sur celle du Système solaire. La découverte de Jupiter chaudes a, par exemple, contribué à faire prendre au sérieux la notion de migration planétaire à la fin des années 1990. L’investigation de ce phénomène, qui semble très fréquent, est toujours en cours.

Même si bien des mystères subsistent, on dispose donc tout de même de modèles de plus en plus performants pour comprendre la naissance non seulement des planètes du Système solaire mais aussi de celle des autres systèmes planétaires. Il existe une excellente série de vidéos sur la cosmogonie des planètes où deux célèbres chercheurs nous exposent les grandes lignes de la connaissance actuelle de la formation planétaire. Voici ci-dessus la première vidéo de cette série, qui en compte 11, et qui se penche notamment sur l’origine des planètes géantes, qu’il s’agisse de géantes gazeuses similaires à Jupiter ou Saturne, de géantes de glaces comme Uranus et Neptune ou encore des superterres.

Neptune chaude TOI 849 b

Impression d’artiste montrant une planète de la taille de Neptune dans le désert neptunien. Il est extrêmement rare de trouver un objet de cette taille et de cette densité si près de son étoile. (Source : University of Warwick/Mark Garlick)

Lire la suite

On a trouvé le vrai centre du Système solaire !

Contrairement à ce que l’on pense, le centre de gravité du Système solaire n’est pas situé exactement au milieu du Soleil, en raison de l’attraction gravitationnelle des planètes, mais un peu à l’extérieur de la surface. Des chercheurs ont aujourd’hui réussi à calculer ce point à 100 mètres près. Une découverte qui devrait notamment permettre de mieux détecter les trous noirs.

Le centre du Système solaire autour duquel tournent les planètes ? Facile : c’est le centre du soleil. Une règle de base qu’on apprend au collège. Sauf qu’en réalité, ce n’est pas si simple. Car chaque corps du Système solaire exerce également sa propre attraction gravitationnelle sur l’étoile, ce qui la fait bouger un tout petit peu. La plus grosse influence exercée sur le Soleil provient de Jupiter, dont la masse équivaut à elle seule à 2,5 fois celle de toutes les autres planètes du Système solaire. Résultat, le centre de gravité du système Jupiter-Soleil est situé à environ 750.000 kilomètres du centre du Soleil, pas loin de la surface.

Au total, le centre de gravité (ou barycentre) du Système solaire se situe donc quelque part près de sa surface, mais en raison du grand nombre d’influences gravitationnelles en jeu, on avait jusqu’ici beaucoup de mal à évaluer sa position précise. Des chercheurs de l’université Vanderbilt ont aujourd’hui réussi à estimer ce barycentre avec une précision inégalée, à 100 mètres près. Cela peut sembler vague, mais si le Soleil avait la taille d’un terrain de football, ces 100 mètres représenteraient à peine l’épaisseur d’un cheveu !

Centre système solaire

Le centre de gravité du système solaire n’est pas situé au centre du Soleil, mais un peu à l’extérieur de sa surface (Source : Tonia Klein/NANOGrav Physics Frontier Center).

Lire la suite

Faut-il revoir le scénario de la formation de la Lune ?

Comment la Lune s’est-elle formée ? La question n’est toujours pas résolue. Et des chercheurs apportent aujourd’hui à ce sujet, de nouvelles informations qui pourraient bien remettre en cause la théorie la plus populaire à ce sujet.

La Lune se serait formée suite à la collision de la Terre avec un corps de la taille de Mars, nommé Théia. C’est l’hypothèse la plus communément admise par les astronomes. Mais la découverte de chercheurs de la Nasa pourrait bien remettre en cause ce scénario. Alors qu’ils fouillaient les cratères de notre satellite naturel en quête de glace cachée, ils ont trouvé des quantités de métaux inattendues.

Avec pour objectif de localiser de la glace, les astronomes mesuraient la constante diélectrique — soit la capacité relative d’un matériau à transmettre des champs électriques — du sol de cratères lunaires de l’hémisphère nord à l’aide d’un instrument de la sonde Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) — le Miniature Radio Frequency (Mini-RF). Et c’est alors qu’ils ont fait une découverte surprenante. Pour des cratères de deux à cinq kilomètres de diamètre, la constante diélectrique augmente régulièrement avec la taille du cratère. En revanche, pour des cratères dont le diamètre est compris entre cinq et 20 kilomètres, la constante ne varie pas.

Lune formation

Des chercheurs de la Nasa (États-Unis) viennent de découvrir des quantités de métal inattendues dans le sous-sol de la Lune. Une découverte qui pourrait permettre de préciser la théorie de la formation de notre satellite naturel.

Lire la suite

Une étoile hypergéante disparaît mystérieusement dans la galaxie de Kinman

Les étoiles variables lumineuses bleues sont des hypergéantes très massives mais rares. L’une d’elles semble avoir disparu sans exploser en supernova, ce qui est possible en devenant directement un trou noir. Ce serait la première observation de ce type de phénomène pour des étoiles aussi massives, mais l’hypothèse n’a rien qui va de soi.

Les étoiles très massives jouent un rôle important dans l’évolution chimique et physique des galaxies. Elles produisent des éléments lourds, comme le carbone, l’oxygène, l’azote et le fer que l’on retrouve dans les cellules vivantes, via des réactions thermonucléaires qui les conduisent ensuite à exploser en supernovae. D’autres éléments lourds sont aussi synthétisés à cause du flux de neutrons et sont également injectés dans le milieu interstellaire par l’explosion. La métallicité, c’est-à-dire le contenu en éléments plus lourds que l’hydrogène et l’hélium, de ce milieu va donc croître, influençant la naissance et la composition chimique des autres générations d’étoiles qui vont suivre. Le souffle des explosions des supernovae de ces étoiles et leur rayonnement ultraviolet font également évoluer les galaxies, par exemple en perturbant et rendant turbulent les filaments de matière froide qui alimentent la croissance des galaxies.

On comprend donc que pour concevoir l’origine des éléments du vivant et aussi l’évolution des galaxies qui rendent possible la naissance d’un grand nombre d’exoplanètes, on étudie théoriquement et à l’aide d’observations les étoiles les plus massives pouvant exister dans le cosmos observable.

On sait ainsi, bien qu’elle ne soit pas forcément simple à calculer et qu’elle dépende de plusieurs hypothèses, qu’il existe une luminosité limite, dite limite d’Eddington pour une étoile massive. Elle se calcule en considérant la pression de rayonnement produit par l’étoile qui la conduirait à se souffler elle-même, malgré sa propre force de gravitation. On peut montrer alors qu’elle correspond souvent à une masse d’environ 150 fois celle du Soleil, ce que confirme d’ailleurs l’observation notamment de l’amas des Arches, un amas ouvert situé à environ 25.000 années-lumière du Système solaire dans la constellation du Sagittaire, à seulement 100 années-lumière du centre de la Voie lactée. S’il contient environ 150 étoiles parmi les plus brillantes de la Galaxie, leurs masses ne dépassent pas la centaine de masses solaires.

Etoile ESO 2020

Sur cette illustration figure l’étoile variable bleue lumineuse de la galaxie naine de Kinman telle qu’elle pouvait être avant qu’elle ne disparaisse mystérieusement (Source : ESO/L. Calçada).

Lire la suite

Dix années avec le Soleil grâce à de sublimes images compilées par la NASA

Une vidéo de la NASA présente l’activité du soleil de ces dix dernières années en 61 minutes sur un fond musical épique.

Depuis juin 2010, l’observatoire des dynamiques solaires de la NASA (SDO) photographie le Soleil à raison d’une image toutes les 0,75 seconde. Sans s’arrêter. En une décennie, SDO a ainsi accumulé 20 millions de gigabits de données sur le Soleil. Compilées, ces 425 millions de photos résument dix années d’activité solaire en un film de 61 minutes, publié par le Goddard Space Flight Center.

Pour maintenir une cadence aussi rapide que celle d’une photo chaque 0,75 seconde, SDO a été doté d’une myriade d’instruments dont l’Atmospheric Imaging Assembly (IAI), qui capture à lui seul une image toutes les 12 secondes dans 10 longueurs d’onde de lumière différentes. Dans la vidéo publiée par la NASA, les photos présentées ont été prises à une longueur d’ondes de 17,1 nanomètres. Dans le domaine de l’ultraviolet, cette longueur d’ondes permet de visualiser l’activité de la couronne, la couche atmosphérique externe de notre étoile. « La vidéo montre l’augmentation et la diminution de l’activité qui se produit dans le cadre du cycle solaire de 11 ans du Soleil et des événements notables, comme le passage des planètes et les éruptions », détaille le communiqué.

Sun decade

151 images individuelles ont été prises sur un laps de temps de dix ans puis superposées. Quelques événements notables y sont cachés (Source : NASA/SDO).

Lire la suite

Tout indique que sur Titan des volcans crachent des laves glacées

Le volcanisme n’est pas limité à la Terre et pas uniquement sous forme de laves silicatées. On trouve des volcans actifs dans bien des endroits du Système solaire et très probablement sur Titan où il prend la forme du cryovolcanisme. Les données radar de la défunte sonde Cassini viennent de le suggérer à nouveau.

Les éruptions volcaniques sont devenues familières à une large partie de l’Humanité qui peut consulter de nombreuses vidéos à leur propos grâce à l’avènement du Web il y a presque 30 ans. Même le volcanisme exotique des natrocarbonites de l’Ol Doinyo Lengaï commence à être connu de tous. Notre Planète bleue n’est pourtant pas la seule à posséder des volcans actifs. On soupçonne fortement leur existence à la surface de Vénus et on les observe sur celle de Io, la lune soufrée et infernale de Jupiter.

Il s’agit toutefois d’un volcanisme mettant en jeu à chaque fois des émissions de laves se transformant en roches une fois refroidies. Et pourtant, depuis les observations en 1989 de la sonde Voyager 2 concernant Triton, une lune de Neptune, nous savons qu’il existe encore un autre type de volcanisme : le cryovolcanisme. Au lieu de lave, ces volcans éjectent des éléments volatils comme de l’eau, de l’ammoniac ou du méthane. Lorsque ces substances sont liquides, elles donnent alors avec ces volcans ce que l’on appelle un cryomagma mais elles peuvent aussi être sous forme de vapeur.

Nous possédons depuis d’autres observations concernant d’autres mondes dans le Système solaire où du cryovolcanisme semble à l’œuvre. L’un des plus célèbres de ces mondes est Titan, une des lunes de Saturne. Sa surface a été étudiée avec l’aide du radar à synthèse d’ouverture (RSO) équipant la sonde Cassini. Parmi les chercheurs ayant utilisé cet instrument, il y a eu notamment Rosaly Lopes, célèbre planétologue et volcanologue de la NASA.

Volcan Sotra Facula Titan

On pense depuis quelques années que Sotra Patera, sur Titan, anciennement appelée Sotra Facula, est un cryovolcan sous la forme d’une caldeira. Presque circulaire et mesurant environ 65 kilomètres de diamètre, il possède deux pics d’environ 1.000 et 1.500 mètres de hauteur. (Source : NASA/JPL-Caltech/ASI/USGS/University of Arizona)

Lire la suite

Un océan souterrain précoce sur Pluton

Un nouveau scénario de la formation de la planète naine est évoqué, autorisant la présence d’un océan sous les glaces de la surface.

C’était il y a presque cinq ans : le 14 juillet 2015, New Horizons passait à 12.500 km au-dessus de la planète naine Pluton. Avec ses sept instruments scientifiques, la sonde de la NASA a décortiqué cet astre comme cela n’avait jamais été fait auparavant. Durant son bref passage, l’engin a également pu observer Charon, la plus grosse des lunes de Pluton.

Depuis, les scientifiques du monde entier analysent les multiples données récoltées ; elles révèlent l’étonnante complexité de cette planète déchue. Un des résultats engrangés par la sonde plaidait en faveur de l’existence d’un océan de subsurface sous la région Tombaugh, l’emblématique cœur de Pluton.

Pluton vraies couleurs

Pluton au naturel, sans maquillage. Image tirée des données de MVIC capturées lors du survol historique de la planète naine, le 14 juillet 2015. New Horizons était alors à 35.445 kilomètres de Pluton. (Source NASA/JHUAPLSwRI/A. Parker)

Lire la suite

Lune : pourquoi sa face cachée et sa face visible sont si différentes

Pourquoi la face cachée de la Lune est-elle si différente de sa face visible ? Les scientifiques découvrent un nouvel élément de réponse dans les roches qui la composent.

Les origines de la Lune demeurent à ce jour entourées de mystères, bien que les théories à ce sujet abondent. La plus répandue de nos jours est que notre satellite serait le fruit d’une collision entre notre Planète, alors dans ses jeunes années, et un autre corps d’une taille approximant celle de Mars. La Terre, plus massive, aurait été capable de conserver suffisamment de chaleur pour avoir sa propre activité tectonique, tandis que le menu astre lunaire aurait refroidi jusqu’à devenir géologiquement inactif, caractérisé par une faible quantité d’eau et une activité tectonique quasi nulle. Néanmoins, les données collectées au fil des décennies, en conjonction avec de tout nouveaux résultats, semblent défier cette hypothèse en soulignant la dichotomie entre la face visible et celle cachée de la Lune.

L’asymétrie entre les deux faces de la Lune est notable. Du côté visible, les maria, ou mers lunaires, constellent la surface de taches sombres, observables à l’œil nu. Ne vous laissez pas tromper par leur nom cependant : si les astronomes les prenaient pour de vastes étendues d’eau par le passé, nous savons aujourd’hui qu’elles sont les vestiges de coulées volcaniques provoquées par l’impact de météorites massives.

Lune & Terre

La face cachée de la Lune et sa face visible se distinguent notamment par leur géodynamique.

Lire la suite