Du sel dans les grains de glace de l’anneau E de Saturne
juin0
La découverte de traces de sel dans les grains de glace de l’anneau E de saturne, témoignerait de la présence d’un océan liquide sur Encelade, enfoui sous plusieurs kilomètres de glace, selon certains scientifiques.
Depuis la découverte par la sonde Cassini en 2005 d’une forte activité cryovolcanique sur le pôle sud d’Encelade, le 6ème plus gros satellite de Saturne attire toutes les convoitises. En effet, les photographies prises par la sonde révèlent alors de gigantesques geysers projetant de la vapeur d’eau et des cristaux de glace à plusieurs centaines de kilomètres d’altitude, formant un gigantesque panache alimentant en glace l’anneau le plus éloigné de saturne.
Frank Postberg et Ralf Srama de l’Institut Max Planck de physique nucléaire, à Heidelberg, en Allemagne, se sont penchés sur les données reçues par l’analyseur de poussière cosmique de la sonde Cassini, qui manoeuvre actuellement autour de Saturne pour analyser les grains de l’anneau E. Ils ont découvert qu’une petite quantité de ces grains, environs 2% sont riches en sodium.
“Le sel détecté est né au coeur d’Encelade de la lente dissolution de roches au fond d’un océan liquide” explique Frank Postberg.
Prudence cependant, d’autres scénarios restent plausibles, comme le modèle des réservoirs de clathrates (composé chimique constitué par un complexe d’inclusion formé d’une ou plusieurs molécules hôtes qui emprisonnent une autre molécule), ainsi, dit Susan Kieffer, géologue à l’Université de l’Illinois à Urbana-Champaign “Le sodium n’est pas la preuve d’un océan liquide, le sodium peut être enfermé dans la glace d’un modèle glacial de clathrate”.
Ressources :
Du sel dans les anneaux de saturne - Futura Sciences
Sodium traces hint at subsurface ocean on Enceladus - Nature (en)
Recherche d’eau sur la lune - LCROSS
juin0
La NASA souhaite relancer l’exploration de la lune pour mettre en pratique son ambitieux projet de création de base lunaire permanente. Mais avant d’envoyer des hommes vivre sur Lune, il faut y trouver la ressource indispensable à notre survie : l’eau ! La mission LCROSS ( Lunar CRater Observation and Sensing Satellite ) a pour objectif de découvrir si il y a effectivement de l’eau gelée dans le sous-sol lunaire.
Ce vendredi, la fusée ATLAS 5 décollera à partir de Cap Canaveral Air Force Station, en Floride, en direction du pôle sud de la Lune, ou seront lancés deux sondes, l’une pour aller s’écraser le plus violemment sur la lune, l’autre pour analyser le nuage de débris avant de s’écraser à son tour..
MAXIMISER l’impact est un élément clé de cette mission. Si il y a présence d’eau sur la lune, celle-ci sera détectable dans les éjectas s’élevant au dessus de la surface lunaire. Sous l’action du rayonnement solaire, l’eau émettra en effet dans l’infra-rouge proche et il y aura même une portion des molécules d’eau qui seront dissociées par le rayonnement Ultraviolet.
Voici un vidéo présentant les différents phases de la mission :
Ressource complémentaire : LCROSS - NASA (en)
SN 2008ha : la toute particuliere “mini” supernova
juin0
C’est une New Yorkaise de 14 ans qui a découvert un cas très particulier de supernova : à l’aide d’un simple télescope, Caroline Moore, a pu détecter une explosion stellaire 1000 fois plus puissante qu’une nova, mais 1000 fois moins puissante qu’une supernova, en décembre 2008.
Les scientifiques ont mis en commun les données recueillies sur l’évènement par l’observatoire de Calar Alto en Espagne, les Telescopio Nazionale Galileo, Nordic Optical Telescope et Liverpool Telescope situés aux îles Canaries en Espagne ainsi que le Copernico Telescope d’Italie. Leurs conclusions indiquent que si les supernovae à faible énergie et faible luminosité contiennent habituellement de l’hydrogène, ce n’est pas le cas de la SN 2008ha. L’absence d’hydrogène est significative parce qu’elle indique que l’étoile a sans doute perdu toutes ses couches extérieures avant l’explosion.
Il est possible que l’étoile progénitrice ait été très massive; le cas échéant, son enveloppe aurait été soufflée par des vents stellaires avant l’effondrement du noyau. Dans ce scénario, le trou noir résultant aurait aspiré la majeure partie des matières radioactives dégagées durant la supernova. Il est intéressant de noter que les astronomes ont trouvé très peu de traces de matières radioactives dans les éjecta de la SN 2008ha.
Dans le cas où le scénario de l’étoile très massive se vérifierait, la SN 2008ha pourrait contribuer à une meilleure compréhension par les astronomes du lien entre les supernovae et un groupe de «longues» (de plusieurs secondes) éruptions de rayons gamma. Les astronomes ont cru un certain temps à l’existence d’un lien entre les éruptions de rayons gamma et les explosions puissantes de supernovae; toutefois, ils ont constaté au cours des dernières années deux longues éruptions de rayons gamma non accompagnées de supernovae particulièrement énergétiques et lumineuses. Ceci tendrait à associer ces éruptions avec une supernova de type pâle.
Source : Cordis
Un cinquieme de la population mondiale a perdu de vue de la Voie Lactee
juin2
La pollution lumineuse a provoqué l’incapacité de voir la Voie lactée de nuit, pour un cinquième de la population mondiale - principalement en Europe continentale, la Grande-Bretagne et les États-Unis.
“L’arc de la Voie Lactée vue dans un vrai ciel noir, fait partie du patrimoine naturel de la planète», a déclaré Connie Walker, astronome de l’US National Optical Astronomy Observatory à Tucson, en Arizona. Pourtant, plus d’un cinquième de la population mondiale, les deux tiers de la population des États-Unis et la moitié de la population de l’Union européenne ont déjà perdu la visibilité de la Voie lactée à l’oeil nu.
Le phénomène, provoqué par le reflet de la lumière artificielle par l’atmosphère terrestre, impacte la recherche astronomique et peut même nuire à la santé humaine, a mis en garde Walker, qui présente aujourd’hui ses recherches, lors d’une réunion de l’American Astronomical Society à Pasadena, en Californie.
Une étude de 147 communautés israéliennes, publiée en 2008 dans la revue Chronobiology International, a mis en évidence qu’il existe un risque accru de cancers du sein pour les femmes vivant dans des zones ayant une forte pollution lumineuse. Cela semble être dû à la lumière artificielle de nuit, qui affecte les niveaux d’hormones telles que la mélatonine ou oestrogènes.
La photo représente les effets de la pollution lumineuse en observant les constellations Sagittaire et Scorpion de deux sources différentes. L’image du haut montre le ciel à partir de Leamington, Utah. L’image en bas montre Orem, Utah. Crédit: Jeremy Stanley / Wikimedia
Heureusement, il existe encore quelques chanceux qui peuvent admirer notre belle galaxie…
Galactic Center of Milky Way Rises over Texas Star Party from William Castleman.
Source : Heather Catchpole - Cosmos en ligne - One-fifth of us have lost sight of Milky Way
Mars - Decouverte de canaux d’ecoulement pres d’un cratere.
juin0
L’eau glacée sur Mars
L’absence de tectonique des plaques condamne l’eau à n’exister que sous sa forme solide sur Mars. En effet, sur toutes les planètes telluriques, l’atmosphère se crée grâce aux éruptions volcaniques, qui libèrent des gaz contenus dans les roches (CO2, N2, H2O). Le gaz carbonique ainsi libéré réchauffe la planète par effet de serre, et permet à l’eau d’exister sous sa forme liquide. Mais lors des pluies, le gaz carbonique est dissout et retourne dans la roche. L’absence de tectonique sur Mars, empêche le processus de réintroduction du CO2 dans l’atmosphère. La planète se refroidi, et l’eau retourne sous forme de glace, avant d’être absorbée par le sous-sol.
Il peut s’avérer qu’un violent impact d’une météorite perce le permafrost martien, atteignant une poche d’eau glacé. Celle-ci fond et se précipite vers la surface en entraînant l’effondrement des couches supérieures.
Découverte de canaux, signes d’anciens flux liquides
C’est ce que semble avoir observé la sonde européenne Mars Expres, le 27 décembre 2007 : L’imageur à haute résolution HRSC (High Resolution Stereo Camera) a transmis des photographies détaillées de Hephaestus Fossae, une région martienne riche en cratères et en canaux d’écoulement.
Cette zone se déploie sur environ 600 kilomètres de longueur, centrée sur 21° de latitude nord et 126° de longitude est, sur les flancs occidentaux d’Elysium Mons dans la région tourmentée d’Utopia Planitia. Avec une résolution de 16 mètres par pixel, ces documents révèlent un réseau d’écoulement d’eau aujourd’hui asséché, et d’origine inconnue.
Seuls les cratères d’impact de dimensions importantes présentent de tels écoulements. Il est donc possible, d’après la profondeur des cratères d’impact, de déterminer à quel niveau en sous-sol se trouve la couche phréatique.
L’annee lumiere, et la mesure des distances en cosmologie.
juin0
Je lisais hier une discussion sur le forum de Futura Sciences, et une personne se posait la question suivante, “comment se fait-il que nous puissions voir des galaxies situées a 20 milliards d’années lumières, sachant que l’univers n’a que 13,7 milliards d’années?”
Tout d’abord, l’année lumière est une mesure de distance, et non de temps. Elle équivaut en réalité à la distance parcourue par la lumière en une année, qui vaut 9,46×1015 m. C’est une mesure de distance plutôt destinée au grand public, qui est plus parlante que des des milliards de milliards de milliards de km… Les professionnels utilisent plutôt le parsec comme unité de mesure.
Afin d’avoir un ordre de grandeur, voici quelques distances calculées à partir de la terre, en années lumière :
| Lune | 1,3 seconde-lumière |
| Soleil | 8 minutes-lumière |
| Pluton | 5,5 heures-lumière |
| Proxima Centauri | 4,2 années-lumière |
| Centre de la Voie Lactée | 26 000 années-lumière |
| Galaxie d’Andromède | 2,6 millions d’années-lumière |
| Amas de galaxies de la constellation de Coma | 330 millions d’années-lumière |
| Diamètre de l’Univers observable | 45 milliards d’années-lumière |
En cosmologie, à cause de l’expansion de l’univers, il existe 4 échelles de distances
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Distance de luminosité :
Elle exprime la distance d’un objet astronomique en analysant la luminosité. - Distance angulaire :
Elle exprime la distance d’un objet astronomique au moment où sa lumière a été émise. - Distance Cosmobile :
Elle exprime la distance actuelle d’un objet astronomique. - Distance propre, ou distance propre de propagation des photons :
Elle exprime le temps mis par la lumière pour nous atteindre.
Schéma : distance angulaire, distance propre, et distance cosmobile, exprimées en années lumières
Ci-dessous, un tracé de ces quatre échelles de distance en fonction du redshift. Le redshift est une mesure de la vitesse provoquée par l’expansion de l’univers - une galaxie avec un grand redshift se situe plus loin qu’une galaxie avec un petit redshift.
La Distance de Luminosité (DL) nous montre pourquoi il est si difficile de voir les galaxies les plus lointaines - une protogalaxie très lointaine avec un redshift de 15 nous apparaitrait comme si elle se trouvait éloigné de 560 milliards d’années lumière, même si sa Distance Angulaire (DA) nous dit qu’elle était à 2.2 milliards d’années lumière lorsqu’elle a émis la lumière que nous voyons maintenant. La Distance Propre des Photons (DLT) nous indique que cette protogalaxie aurait voyagé pendant 13.6 milliards d’années entre le moment où elle a émis sa lumière et maintenant. Enfin la Distance Comobile (DC) nous dit que cette même galaxie aujourd’hui, si nous pouvions la voir, serait à environ 35 milliards d’années lumière de nous.
On remarque sur ce graphique que la distance propre ne peut aller au delà de 14 milliards d’années. Cela s’explique simplement du fait que notre univers a un âge fini, environ 14 milliards d’années, la lumière des objets célestes situés au-delà de l’horizon n’a pas eu le temps de parvenir jusqu’à nous et ces objets sont donc invisibles. C’est donc la limite de la taille observable de l’univers.
Cependant, cette limite n’exprime pas la fin de l’univers. La lumière voyageant à la vitesse de 300 000 kilomètres par seconde, chaque seconde de temps qui s’écoule nous fait découvrir une profondeur d’espace nouvelle de 300 000 kilomètres. De la sorte, en une année, quelques galaxies nouvelles supplémentaires se découvrent à notre vue. Appréhender la seule partie observable de l’Univers n’est pas appréhender la réalité de l’Univers dans son ensemble.
C’est une autre question de savoir à quelle distance géométrique se situent actuellement les objets dont nous recevons la lumière, 14 milliards d’années après qu’ils l’ont émise. Pour déterminer cette distance, il faut adopter un modèle d’univers et connaissant la vitesse d’expansion de l’espace en déduire la distance dont se sera éloigné l’objet considéré depuis l’émission des photons. Dans le cadre du modèle standard de la cosmologie la distance actuelle de l’horizon cosmologique est de l’ordre de 45 milliards d’années-lumière.
En espérant que ceci vous aidera à mieux appréhender la notion des distances en cosmologie !
Sources :
atuniverse, traduit de atlasoftheuniverse - Richard Powell
Univers observable
Carte de l’activite nuageuse de Titan
juin0
Une équipe de chercheurs franco-américaine dirigée par Sébastien Rodriguez vient de publier dans la revue nature, la première carte de l’activité nuageuse sur Titan, le plus gros satellite de Saturne.
Ces travaux ont été réalisés grâce aux données recueillies par le module Huygens qui s’est posé sur le sol de Titan en 2005, ainsi que la sonde Cassini qui orbite autour de saturne et de ses satellites.
Les nuages proviennent de la condensation du méthane et de l’éthane, et sont structurés par la circulation de l’atmosphère. Le modèle climatique indique que les nuages se forment à des latitudes très délimitées, à proximité des pôles, lors des saisonnalités été/hiver (les saisonnalités durent approximativement 7 ans sur Titan).
“Les images de Cassini et les données du module Huygens ont révélé l’existence à la surface de Titan de régions façonnées par l’écoulement de liquides et confirmé l’existence de lacs de méthane et d’éthane. A la surface de Titan, la température est en effet suffisamment basse (-180°C) pour permettre au méthane d’exister sous forme liquide, voire solide. Au lieu d’eau sur Terre, ce sont ces mers de méthane liquide qui sont la source des nuages de Titan et de sa climatologie.”
Carte de l’activité nuageuse sur Titan, données obtenues entre juillet 2004 et décembre 2007 grâce l’instrument VIMS (Spectromètre Imageur en visible et infrarouge) - cliquez pour agrandir
Voici une vidéo présentant les mécaniques du climat sur Titan.
Crédits F. Durillon - www.animea.com
Sources :
Sébastien Rodriguez - Service d’astrophysique. Laboratoire AIM
Global circulation as the main source of cloud activity on Titan (pdf)
Pharao / SORT : tester la theorie de la relativite d’Einstein
juin0
Nous savons, depuis le début du siècle, que le temps s’écoule différemment selon l’intensité de la gravité : « Depuis la théorie de la relativité, le temps est devenu élastique » explique Sylvie Léon-Hirtz, responsable du projet Pharao au CNES. Temps et espace s’entremêlent dans un espace-temps déformé par la gravitation (-voir comprendre la distorsion de l’espace temps-).
C’est dans l’optique de tester cette théorie de la physique fondamentale, que le CNES vient tout juste de lancer la construction de l’horloge atomique Pharao :
Pharao : Projet d’Horloge Atomique par Refroidissement d’Atomes en Orbite
L’objectif de Pharao est d’atteindre une précision inégalée de 10-16 dans la mesure du temps, grâce à la technique de refroidissement et piégeage par laser d’une vapeur d’atomes de césium, technique récompensée par le prix Nobel de Physique 1997; alors qu’a l’heure actuelle, les horloges atomiques n’obtiennent qu’une précision que de 10-15.
Prenant part à la mission ACES ( Atomic Clock Ensemble in Space ), Pharao sera envoyé vers la Station spatiale internationale en 2013 pour être placé à l’extérieur du laboratoire européen Columbus, pendant au moins 18 mois, ou elle effectuera des comparaisons simultanées entre différentes horloges atomiques terrestres ou en orbite, et participera notamment au projet SORT.
SORT : Solar Orbit Relativity Test
Le but du projet SORT est de mettre évidence la déformation de l’espace-temps par la présence de matière, en calculant l’angle de déflection des rayons lumineux passant près du soleil, en en mesurant le retard temporel de l’arrivée sur Terre de ces mêmes rayons. Ce sont des tests qui permettront de mieux appréhender la célèbre théorie de la relativité d’Einstein.
Figure : L’espace-temps est déformé par la présence du Soleil, ce qui cause la déflexion de la lumière,
mesurée par un angle α. (gemini UMR 6203)
“Le projet SORT consiste à lancer deux satellites sur la même orbite solaire, passant derrière le soleil et ayant à bord des horloges très précises et stables. Le but de cette mission est de mesurer la déviation gravitationnelle et le retard gravitationnel de la lumière passant près du soleil (effet Shapiro), autour de l’occultation, menant en particulier à une détermination du paramètre post-Newtonien “g” avec une précision de 10^(-7), soit un ordre de grandeur 4 fois supérieur aux mesures actuelles.”
L’exploitation des données envoyées par Phareo, débutera en 2016.
Sources :
Pharao : la machines à explorer le temps
Les principales étapes du projet
Atomic Clock Ensemble in Space (ACES) (en)
Ressources complémentaires :
Tests de la Relativité Générale et moment quadrupolaire solaire
Les horloges à atomes froids : principes et première réalisation
Les horloges atomiques
