LES ASTRONEWS de
planetastronomy.com:
Mise à jour : 16 Avril 2019
Conférences et Évènements :
Calendrier
.............. Rapport
et CR
Prochaine conférence SAF.
.
17 Mai
Pierre
Guillard IAP sur le JWST (James Webb Telescope) : Explorer la formation
des galaxies avec le futur télescope JWST
réservation obligatoire
à partir du 13 Avril
Liste des conférences SAF en vidéo.
(pas encore à jour!)
Astronews précédentes :
ICI
dossiers à télécharger par ftp :
ICI
ARCHIVES DES ASTRONEWS
: clic sur le sujet désiré
:
Astrophysique/cosmologie
;
Spécial Mars ;
Terre/Lune
;
Système solaire ;
Astronautique/conq spatiale
;
3D/divers
;
Histoire astro /Instruments ;
Observations
;
Soleil
;
Étoiles/Galaxies ;
Livres/Magazines ;
Jeunes /Scolaires
Certains peuvent recevoir en double ces news, car ils sont inscrits sur
plusieurs listes. J’en suis désolé.
Sommaire de ce numéro :
Le nouvel Univers Planckien :
CR de la conf École Chalonge (N Sanchez) du 28 Mars 2019.
(16/04/2019)
La conquête lunaire a 50 ans :
CR de la conf à l’ESEO de JP Martin du 13 Mars 2019.
(16/04/2019)
Il y a 50 ans, Apollo 11… :
CR de la conférence SAF de JP Martin du 8 Mars 2019.
(16/04/2019)
Trou noir :
La première vraie « image » d’un trou noir supermassif !
(16/04/2019)
Le champ profond (HUDF)
revisité :
L’image la plus profonde de l’Univers.
(16/04/2019)
Un pulsar ultra rapide
: Il aurait été éjecté par une Super Nova.
(16/04/2019)
Hayabusa 2 :.Opération
gros cratère réussie !
(16/04/2019)
Osiris-Rex :
Bennu, un astéroïde plein de surprises !
(16/04/2019)
SpaceX :.Succès
complet pour le 1er lancement commercial avec Falcon Heavy
(16/04/2019)
EXOMARS :.Les
premiers résultats de TGO.
(16/04/2019)
Les magazines conseillés :.Pour
la Science spécial sur « Les nombres »
(16/04/2019)
TROU NOIR : LA PREMIÈRE VRAIE IMAGE D’UN TN SUPERMASSIF !
(16/04/2019)
Branle-bas de combat dans l’astrophysique, en effet ce mercredi 10 Avril 2019
est à marquer d’une croix blanche, ou plutôt noire, pour la première fois, une
conférence de presse mondiale en divers endroit de la planète à la même heure
(15H de Paris) va diffuser, la « photo » d’un trou noir super massif.
Photo : La commission européenne annonce l’exploit. (copie d’écran TV)
Cette image est encore une fois la victoire à retardement d’Albert Einstein qui
avait prédit dès 1915 l’existence de trous noirs mais qui n’y croyait pas
lui-même.
Il semble bien que cela fut rendu possible grâce notamment à l’algorithme mis au
point par la jeune
Katie Bouman
(29 ans) élaboré au MIT avec son équipe. Elle a été une des rares personnes à
voir avant tout le monde le résultat de son travail, il y a un an.
Elle est maintenant professeur au Caltech !
Bel exemple pour nos futures chercheuses !
Comment est-ce possible ?
Ce n’est possible que grâce à la
mise en réseau
interférométrique d’un grand nombre de radiotélescopes (8) répartis sur
la Terre entière et impliquant plus de 200 chercheurs.
Ce groupement de télescopes a été baptisé
Event Horizon Telescope
(EHT).
Les informations de ces divers observatoires correspondent ainsi à un
observatoire virtuel gigantesque de la taille de notre planète.
Illustration : EHT.
Les télescopes ont synchronisé leurs données grâce à des horloges atomiques
(maser) ultra précises, qui ont été collectées pendant la campagne de mesure de
2017. Les mesures ont été effectuées à 1,3 mm de longueur d’onde avec une
résolution de 20 micro-arc seconde ; d’après les chercheurs, cela permettrait de
lire de New York un journal à Paris ! Pour information, chaque télescope
fournissait une énorme quantité de mesures, de l’ordre de 350 Térabytes (un
millier de milliards de bytes soit 1012) par jour !! Ces données ne
pouvaient pas être transmises par Internet, on envoyait les disques de stockage
à des calculateurs spécialisés (les corrélateurs) situés au Max Planck Institute
for Radio Astronomy et au MIT.
Alors que voit-on ?
On voit l’image du TN super massif situé au centre de la galaxie M87 (amas de la
Vierge) à approximativement 50 millions d’années-lumière de la Terre. Ce trou
noir géant est plus de
1000 fois plus imposant que le nôtre (celui de Sag A*) puisque sa masse
est évaluée à 6,5 milliards de fois celle de notre Soleil.
Au
centre de l’image, le trou noir, autour son disque d’accrétion, car il est en
plein repas, il mange les étoiles autour de lui, ce qui lui fait émettre de la
lumière.
En fait la partie noire correspond à ce que l’on appelle l’ombre du TN, elle est
plus grande que le TN lui-même (2,5 fois plus grande théoriquement), l’horizon
des évènements est donc à l’intérieur sur un cercle approx. 2,5 fois plus petit
que l’ombre.
Crédit : EHT Collaboration.
L’horizon des évènements (la limite noire du TN) mesure approximativement 40
milliards de km de diamètre.
Signalons que cette image est très ressemblante
à la simulation
faite, il y a maintenant de nombreuses années par notre ami le célèbre
JP Luminet.
Notons que le cinéma s’est emparé très tôt de l’imaginaire des trous noirs, la
réalisation la plus réussie est sans contestation celle du film
Interstellar
qui a mis à contribution l’astrophysicien Kip Thorn.
Pour s’y retrouver, une belle illustration de
l’anatomie d’un trou noir.
On avait d’abord annoncé que la première image d’un TN serait celle du TN de
notre galaxie, en fait les astronomes se sont intéressés aux deux à M87 et à
SagA*, mais le premier étant beaucoup plus massif que le second, c’est le
premier qui est publié d’abord. Le nôtre sera imagé plus tard.
Il existe quelques vidéos intéressantes de cette aventure :
ESOcast 199 Light: Astronomers Capture First Image of a Black Hole
que voici:
vidéo
Une
vidéo plus complète
expliquant le phénomène, que voici aussi :
POUR ALLER PLUS LOIN :
Voici la première image d’un trou noir supermassif !
de Futura Sciences
Astronomers Capture First Image of a Black Hole
de l’ESO.
First-ever picture of a black hole unveiled
de National Geographic.
It’s Finally here. The First Ever Image of a Black Hole
de Universe Today.
Black Hole Image Makes History
de la NASA
Voici la première (véritable) image d'un trou noir
de Sciences et Avenir.
Les formes de l’espace : du trou noir au multivers,
CR de la conf SAF de JP Luminet.
Pourquoi l’avion a été préféré à Internet pour transférer les données
LE CHAMP PROFOND (HUDF) REVISITÉ : L’IMAGE LA PLUS PROFONDE DE L’UNIVERS.
(16/04/2019)
On se rappelle tous l’émerveillement qu’ont été les champs profonds (HUDF)
de 2004 et
ultra profond amélioré
par la nouvelle caméra WFC-3 (plus de 200 heures d’observation) fournis par
Hubble il y a quelques années.
Eh bien, nos amis de
l’Institut Astrophysique des Canaries
ont fait mieux !
Ils ont retraité avec de nouveaux logiciels, pendant près de 3 ans, les images
individuelles de Hubble et ont récupéré un peu plus de profondeur et beaucoup de
luminosité due à de la lumière « perdue ».
On a accès ainsi à des régions de l’espace qui nous étaient inconnues, ce qui
nous donne l’image la plus profonde de l’Univers jamais vue.
Certaines galaxies déjà détectées sont en fait deux fois plus grandes que ce qui
avait été calculé auparavant.
Crédit image : A. S. Borlaff et al.
Cette image est tirée de l’article "The
missing light of the Hubble Ultra Deep Field"
paru dans Astronomy & Astrophysics.
POUR ALLER PLUS LOIN :
Ceci est l’image la plus profonde de l’univers,
article de Futura Sciences.
Making
the Hubble's deepest images even deeper
de Science Daily.
Ils récupèrent la “lumière perdue” par le télescope Hubble et….
UN PULSAR ULTRA RAPIDE : IL AURAIT ÉTÉ ÉJECTÉ PAR UNE SUPER NOVA.
(16/04/2019)
Une étoile sous certaines conditions peut mourir en donnant naissance à un objet
super lourd, une étoile à neutrons, concentrant une masse énorme sous quelques
km. Ce genre d’objet est généralement animé d’un fort mouvement de rotation et
émet des jets radio détectables depuis la Terre, c’est un
pulsar.
Celui qui nous intéresse, s’appelle le pulsar PSR J0002+6216 (les chiffres
indiquent l’ascension droite et la déclinaison en coordonnées célestes), il est
situé dans Cassiopée à 6500 années-lumière de la Terre. C’est un pulsar gamma.
Les images prises au VLA (Very Large Array) ont montré que l’étoile à neutron
émettait une sorte de queue dans le milieu interstellaire, celle-ci pointant
vers les restes de cette SN portant le doux nom de
CTB-1
, CTB signifiant catalogue Caltech de radiosources liste B (ou Abel 85).
Cette super nova aurait explosé il y a approximativement 10.000 ans et est
située à approx. 7500 al.
Cette bulle ferait 100 al de diamètre.
Le pulsar J0002 se trouverait à 13 al de la surface de la bulle.
Image du rémanent (remnant en anglais) de la supernova CTB-1 basée sur les
observations des télescopes VLA et du CGPS.
Cela ressemble à une grosse bulle fantomatique.
On y remarque clairement
la queue brillante du pulsar J0002+6216.
Crédits : Jayanne English, University of Manitoba avec les données de NRAO/F.
Schinzel et al., DRAO/Canadian Galactic Plane Survey et NASA/IRAS.
La Vitesse de ce pulsar a été calculée et c’est là que le mystère commence.
Elle est beaucoup plus importante que celle des autres pulsars, elle est de
1100 km/s,
c’est-à-dire supérieure à la vitesse de libération de la Galaxie (approx
1000km/s); elle va donc quitter la Voie Lactée un de ces jours.
Pourquoi une telle vitesse ? Qu’est ce qui peut éjecter une étoile à neutrons
aussi rapidement ?
On n’a pas encore la réponse.
Explication vidéo par la NASA GSFC :
https://svs.gsfc.nasa.gov/vis/a010000/a013100/a013156/13156_CTB1_Cannonball_Pulsar.m4v
POUR ALLER PLUS LOIN :
Fermi Clocks 'Cannonball' Pulsar Speeding Through Space | NASA
Ce pulsar est éjecté comme un boulet de canon par une supernova !
Fermi Satellite clocks 'cannonball' pulsar speeding through space
de Phys.org
HAYABUSA-2 : OPÉRATION GROS CRATÈRE RÉUSSIE !
(16/04/2019)
Après
l’opération réussie
de Février 2019, où Hayabusa-2 réussit à s’approcher de la surface de Ryugu et à
récupérer des échantillons de poussière ; nos amis Japonais ont fait de plus en
plus fort ce 5 Avril 2019 !
La mission était de tirer avec une charge explosive un objet lourd de 2 kg (une
boule de pétanque !) afin de former
un cratère artificiel
et de mettre au jour la matière du sous-sol de l’astéroïde.
Cette matière étant supposée vierge de toute action des rayonnements galactiques
et solaires.
Peut-être une matière originelle de la formation de cet astéroïde.
On voit ici la zone choisie pour l’impact.
Crédit photo :JAXA
Comment s’est passée cette opération très complexe ?
La sonde a d’abord éjecté à 500 m de la surface, un petit module
(SCI : Small Carry-on Impactor) contenant un explosif (charge de 10
kg) et la boule de pétanque. Ensuite elle a largué une petite caméra
(DCAM-3) devant filmer l’impact sans mettre en danger la sonde
principale chargée de récupérer les infos de la caméra. |
On voit ici une photo de ce SCI s’éloignant de Hayabusa-2 prise par
caméra grand angle de la sonde. (image prise au flash)
Toutes photos : crédit : JAXA |
Le Daily Mail produit
une infographie
assez claire de l’opération.
Le module SCI a explosé comme prévu
à 200 m de la surface,
ce qui a projeté l’obus de 2 kg à 7200 km/h sur la surface de l’astéroïde.
Au bout de quelques heures les
premières images
arrivent de l’impact, confirmant celui-ci.
Les photos de l’impact ne sont pas flagrantes à mon avis, mais les spécialistes
disent qu’il s’est bien produit ; un film devrait suivre dans quelques jours car
la caméra a pris de nombreuses photos avant et après l’impact.
On n’aura pas de photos plus précises avant quelques semaines, car la JAXA ne
veut pas prendre de risque avec d’éventuels débris flottant encore autour du
point d’impact. On espère que d’ici là les éjectas seront retombés.
Hayabusa-2 s’est mis à l’abri en orbite à 20 km de la surface du côté opposé à
l’impact.
Toute la séquence est décrite par
ce planning de la JAXA
qu’il faut quand même arriver à décoder !
Notre
ami le Dr Patrick Michel de l’OCA, était dans la salle de contrôle, comme déjà
dit, c’était le seul non japonais à être admis. C’est un
immense succès
astronautique, et maintenant il va falloir décider quand et si on prend
un échantillon du fond de ce cratère. L’étude de ce genre d’échantillon est
importante pour comprendre la formation des cratères sur ces petits corps à la
gravité pour ainsi dire inexistante.
Photo : JPM
POUR ALLER PLUS LOIN :
Hayabusa-2 a réussi à créer un cratère artificiel sur l'astéroïde Ryugu !
de Futura Sciences.
Succès du tir de la sonde Hayabusa 2 sur l’astéroïde Ryugu
par Ciel et Espace.
Pow! Japan's Hayabusa2 Bombs Asteroid Ryugu to Make a Crater
de Space.com
OSIRIS-REX : BENNU, UN ASTÉROÏDE PLEIN DE SURPRISES !
(16/04/2019)
Osiris-Rex, la sonde de la NASA lancée vers le tout petit astéroïde Bennu (500
m !) en 2016, s’est
mis en « orbite »
autour de sa cible depuis fin Décembre 2018. C’est la première sonde à se mettre
en orbite autour d’un si petit corps du Système Solaire.
Depuis, on l’étudie sous toutes les coutures, et il est plein de surprises !
On a imagé sa rotation depuis une distance de 80 km avec
cette animation gif.
Les 4 côtés de Bennu photographiés par la sonde. Crédit NASA/GSFC
Une mosaïque plus proche (25 km) avait été prise plus tôt, elle nous a été
fournie par la NASA sous forme
d’une vidéo, que voici.
Elle est formée à partir de 40 images prises par la PolyCam le 2 Dec 2018
En Février 2019, le laser altimétrique (OLA) de la sonde
a créé
grâce avec l’aide de la NASA et l’Agence Canadienne, une image 3D complète de
Bennu.
Là voici,
elle est trop importante en MB pour que je la mette dans cet article.
Ces relevés ont été effectués à 2000 m de la surface, les couleurs représentent
les distances à partir du centre de Bennu, le bleu foncé est approximativement
60 m plus bas que les zones en rouge.
Quand on y
regarde de plus près,
on s’aperçoit qu’il est
couvert de cailloux et de rochers de taille parfois imposante, de l’ordre
du cm à de l’ordre de quelques dizaines de cm. C’est une surprise car ce n’est
pas ce que l’on avait envisagé avec les vues radar depuis la Terre. Il va
falloir que l’on révise les modèles utilisés.
Or,
la mission est de prendre des échantillons du régolithe par la méthode Touch And
Go (TAG) sur une surface libre de gros obstacles de 25 cm de rayon ; et on n’en
a pas trouvé sur la surface de Bennu !
Comme on peut le voir sur cette photo où on a tracé un cercle de 25 m de rayon.
On remarque tout de suite le grand nombre d’objets dépassant la taille requise
pour le prélèvement.
Le vrai défi sera de trouver la bonne zone d’atterrissage.
Image prise par la PolyCam à 10°N 95°E
Crédit NASA/GSFC
L’opération de prise d’échantillons se déroulera en 2020 (retour 2023), les
scientifiques ont tout le temps de trouver la bonne zone.
Jusqu’à présent on n’a pas trouvé de zone idéale de 50 m de diamètre, on doit
donc resserrer le cercle de prélèvement.
Le site de la mission a publié une mosaïque très complète de la surface de
Bennu.
Cette mosaïque est basée sur les relevés du 1er Dec 2018 des images
de la PolyCam, l’échelle des couleurs correspond à la dénivellation du terrain,
elle va du bleue (0 m par définition) au rouge (70 m). Crédit GSFC/UA.
Il semblerait bien que Bennu recèle des traces d’eau, car les spectromètres
embarqués ont révélé des minéraux hydratés (des argiles !) contenant le radical
OH.
Comme on le voit sur
ce relevé spectro.
Bon, ce sont des traces, mais c’est encourageant.
De plus on s’est aperçu que Bennu est un
astéroïde actif,
il dégage des jets de particules et de poussières, un peu comme une queue de
comète. Certaines particules s’échappent (leur vitesse peut atteindre quelques
m/s), d’autres retombent ou retomberont lentement sur la surface. Pour Dante
Lauretta, le PI de la mission, c’est une très grosse surprise, car ces flots
peuvent concerner des centaines de particules.
On a pu imager des particules quittant l’astéroïde, comme sur cette photo.
J’ai exagérément augmenté le contraste de cette photo pour mettre en
relief les particules quittant l’astéroïde. (Attention certains
points sont des étoiles) |
Photo officielle de la NASA montrant les carrés jaunes (des étoiles)
et les particules (flèches) de la surface de Bennu le 19 Janv 2019.
Image de la NavCam-1 Crédit GSFC/UA/Lockheed/KinetX |
Quelle est la cause d’un tel « dégazage » ?
On s’est aperçu qu’il s’est produit lorsque l’astéroïde était au plus près du
Soleil, alors peut-être est-ce l’effet de réchauffement dû au Soleil ?
Autre découverte étrange concernant Bennu, il semble bien qu’il tourne de plus
en plus vite sur lui-même, ce n’est pas flagrant puisque sa période de rotation
diminue de l’ordre de la seconde sur un siècle, mais ce n’est pas normal.
Les astronomes pensent à l’effet Yorp.
Je rappelle ce qu’est l’effet Yarkovsky :
Ce nom vient d’Ivan Yarkovsky qui en 1902 suggéra que le réchauffement
journalier (par les IR) d’un objet en rotation dans l’espace (un astéroïde par
exemple), devrait ré émettre une partie de ce rayonnement vers l’extérieur et
ainsi exercer une force (très petite) sur cet objet. Cet effet peut ainsi
rendre très difficile les prédictions orbitales à long terme de certains
astéroïdes.
Si
la surface ainsi chauffée pointe dans la direction du mouvement orbital, les
radiations qui s’en échappent jouent le rôle de petits moteurs fusée,
ralentissant le mouvement et rapprochant l’astéroïde du Soleil.
Même si insignifiante, cette poussée s’exerçant tous les jours sur plusieurs
millénaires peut modifier l’orbite de façon conséquente. Si la surface chauffée
pointe dans l’autre sens on s’éloigne lentement du Soleil.
Cet effet n’a jamais été étudié en détail sur un vrai astéroïde, ce sera l’un
des buts de la mission
Illustr : D Lauretta.
Cet effet est aussi appelé YORP acronyme des noms des personnes qui l’ont
étudié : Yarkovsky, O’Keefe, Radzievskii, et Paddack.
On pense justement que l’orbite de Bennu a ainsi été modifiée au cours du temps
pour se rapprocher de plus en plus du Soleil et donc de la Terre.
Toutes ces découvertes ont été annoncées à la 50ème réunion de la
Lunar and Planetary Conference à Houston qui s’est tenue fin Mars 2019 et dont
les principales informations ont été publiées
dans Nature
et sont disponibles pour le public :
Voici les principaux articles publiés :
Shape of (101955) Bennu indicative of a rubble pile with internal stiffness
Properties of rubble-pile asteroid (101955) Bennu from OSIRIS-REx imaging and
thermal analysis
Evidence for widespread hydrated minerals on asteroid (101955) Bennu
The dynamic geophysical environment of (101955) Bennu based on OSIRIS-REx
measurements
Craters, boulders and regolith of (101955) Bennu indicative of an old and
dynamic surface
A rendezvous with asteroid Bennu
POUR ALLER PLUS LOIN:
Asteroid Bennu Had Water! NASA Probe Makes Tantalizing Find
Osiris-Rex découvre de l'eau sur l'astéroïde Bennu !
OSIRIS-REx images close in on Bennu's northern hemisphere
Osiris-Rex : deux découvertes surprenantes sur l'astéroïde Bennu !
de Futura Sciences
NASA Mission Reveals Asteroid Has Big Surprises
par la NASA
Un tir de précision à 85 millions de kilomètres de la Terre:
le défi risqué de la Nasa sur l'astéroïde Bennu
Osiris-Rex chez eo-Portal.
À consulter.
Water on Asteroid Bennu Could Mean 'Pay Dirt' for Space Miners
Asteroid Bennu, target of NASA's sample return mission, is rotating faster over
time
Detection of Rotational Acceleration of Bennu Using HST Light Curve Observations
OSIRIS-REx reveals asteroid Bennu has big surprises
Competing Asteroid Announcements Reveal Big News About Bennu and Ryugu
La collection d’articles
dans le journal Nature.
SPACEX :.SUCCÈS COMPLET POUR LE 1er LANCEMENT COMMERCIAL AVEC FALCON
HEAVY
(16/04/2019)
Encore un beau succès pour SpaceX, la firme d’Elon Musk ; le 11 Avril 2019, il a
procédé au premier
lancement commercial de son énorme fusée Falcon Heavy en mettant sur
orbite géostationnaire un satellite de communication Arabsat-6A (construit par
Lockheed Martin) et en récupérant les 3 premiers étages ainsi que la coiffe de
la fusée.
Les
deux boosters du lanceur se sont posés près du lieu de lancement 8 minutes après
le lancement.
Le premier étage qui continuait sa route pour la mise en orbite, s’est posé plus
tard sur une barge au milieu de l’Atlantique quelques minutes après.
Lancement de FH du pas de tir 39A, à gauche, récupération des deux boosters sur
terre ferme à droite.
Crédits photos : FOX
Elon Musk très malicieusement a posté sur son
compte tweeter
« The falcons have
landed ! » en parodiant ainsi un certain Neil Armstrong d’Apollo 11
prononçant le célèbre « Eagle has landed ».
Signalons aussi que SpaceX a récupéré la coiffe (fairing en anglais) de la
charge utile en pleine mer.
|
|
Une
belle infographie
de ce lancement.
Une belle raison pour Elon Musk de sourire.
Prochaine étape, sa fusée ultra lourde, Starhopper, prototype de sa fusée pour
Mars.
De nombreuses vidéos nous montrent ce lancement, j’en ai choisi une qui n’est
pas trop longue et qui montre tous les aspects de la mission :
https://youtu.be/mY-fSnKTLqw
la mieux ?
POUR ALLER PLUS LOIN :
SpaceX Falcon Heavy Sticks Triple Rocket Landing with 1st Commercial Launch
SpaceX’s Falcon Heavy Flies Again; LightSail 2 Is Next!
De la Planetary Society.
SpaceX Falcon Heavy launches Arabsat-6A
de NASA Spacefight
3 landings, 1 commercial payload – SpaceX’s falcon heavy makes history – again
D’autres vidéos :
EXOMARS :.LES PREMIERS RÉSULTATS DE TGO.
(16/04/2019)
L’ESA vient de publier récemment une
information pour la presse
résumant les dernières informations produites par l’instrument TGO à bord de
l’orbiteur Exomars.
Le point essentiel : il
n’y a finalement pas de méthane sur Mars, contrairement aux dernières
rumeurs basées sur des mesures de Mars Expres ou de Curiosity.
Je reprends les points forts de ce communiqué de presse :
L'orbiteur d'étude des gaz à l'état de traces (TGO) d’ExoMars, la mission
conjointe ESA-Roscosmos, est arrivé en octobre 2016 à proximité de la planète
rouge, avant de passer plus d’un an à effectuer un aérofreinage qui lui a permis
d’atteindre son orbite scientifique, qui dure deux heures, environ 400km
au-dessus de la surface de Mars.
La mission scientifique de TGO a débuté fin avril 2018, à peine deux mois avant
le début de la tempête de poussière à l’échelle planétaire qui allait conduire à
la fin de la mission du rover Opportunity de la NASA, après 15 années passées à
arpenter la surface de Mars.
Les sondes en orbite ont quant à elles profité d’un point de vue unique, et TGO
a suivi la formation et le développement de la tempête, et observé la manière
dont l’augmentation de la poussière a influé sur la vapeur d’eau contenue dans
l’atmosphère, ce qui est important pour comprendre l’histoire de l’eau sur Mars
au fil du temps.
Les deux spectromètres embarqués, NOMAD et ACS, ont procédé aux premières
mesures haute résolution de l'atmosphère en occultation solaire, en analysant la
manière dont la lumière du soleil est absorbée par l’atmosphère afin de révéler
l’empreinte chimique de ses ingrédients.
Cela a permis de déterminer la distribution verticale de la vapeur d’eau et de
l’eau «semi-lourde» (dont un atome d’hydrogène est remplacé par un atome de
deutérium, une forme d’hydrogène avec un neutron supplémentaire) depuis la
proximité de la surface martienne et jusqu’à plus de 80 km d’altitude. Les
résultats obtenus mettent en évidence l’influence des poussières dans
l’atmosphère sur l’eau, ainsi que la fuite d’atomes d’hydrogène dans l’espace.
« Sous les latitudes septentrionales, nous avons observé des phénomènes tels que
des nuages de poussière situés à une altitude d'environ 25 à 40 km, qui
n'existaient pas auparavant, ainsi que des couches de poussière se déplaçant
vers des altitudes plus élevées sous les latitudes méridionales », explique Ann
Carine Vandaele, chercheuse principale de l’instrument NOMAD à l'Institut royal
d'aéronomie spatiale de Belgique.
«
L’augmentation de la vapeur d’eau
dans l’atmosphère a été remarquablement rapide, elle s’est faite en quelques
jours au début de la tempête, ce qui indique une réaction rapide de l’atmosphère
à la tempête de poussière. »
Exploiter la tempête de poussière
Évolution de la tempête de poussière
Les observations sont cohérentes avec les modèles de circulation à l’échelle
planétaire. La poussière absorbe les radiations du Soleil, chauffant le gaz
environnant et provoquant son expansion, redistribuant à son tour d'autres
ingrédients - comme l'eau - sur une plage verticale plus large. Un contraste de
température plus élevé s’installe entre les régions équatoriales et polaires, et
renforce la circulation atmosphérique. Parallèlement, les températures plus
élevées font que moins de nuages de glace d'eau se forment ; en temps normal ils
confineraient la vapeur d'eau à des altitudes plus basses.
On voit particulièrement bien l’évolution de la distribution de la vapeur d’eau
et de la poussière
sur cette illustration.
Les équipes ont également procédé à la première observation simultanée d’eau
semi-lourde et de vapeur d’eau, qui a fourni des informations essentielles sur
les processus qui contrôlent la quantité d’atomes d’hydrogène et de deutérium
qui s’échappent dans l’espace. Cela signifie également que le rapport deutérium
sur hydrogène (D/H) peut être dérivé, ce qui est un marqueur important de
l'évolution de l'inventaire des ressources en eau sur Mars.
«Nous constatons que l’eau, deutérée ou non, est très sensible à la présence de
nuages de glace, qui l’empêche d’atteindre les couches atmosphériques les plus
hautes. L'eau a atteint des altitudes beaucoup plus élevées pendant la tempête,
» affirme Ann Carine. « C’était prédit de manière théorique par les modèles
depuis longtemps, mais c'est la première fois que nous avons pu l'observer. »
Comme le rapport D/H est supposé changer en fonction des saisons et des
latitudes, les mesures régionales et saisonnières continues de TGO devraient
fournir une preuve supplémentaire des processus en jeu.
Mais ce que l’on attendait surtout c’était les informations sur le méthane.
Le mystère du méthane s'épaissit
Les deux instruments complémentaires ont également commencé leurs mesures des
gaz à l‘état de traces dans l'atmosphère martienne. Les gaz à l'état de traces
représentent moins de 1% de l'atmosphère en volume et nécessitent des techniques
de mesure très précises pour déterminer leurs empreintes chimiques dans la
composition. La présence de gaz à l’état de traces est généralement mesurée en
«partie par milliard en volume» (ppbv). Ainsi, si on prend l’exemple du stock de
méthane de la Terre, soit 1800 ppbv, cela signifie que pour chaque milliard de
molécules, 1800 sont du méthane.
Le méthane revêt un intérêt particulier pour les scientifiques qui travaillent
sur Mars, car
il peut
être une signature de la vie, ainsi qu’un indicateur de processus
géologiques. Sur Terre, par exemple, 95% du méthane dans l'atmosphère provient
de processus biologiques. Puisqu'il peut être détruit par le rayonnement solaire
à l’échelle de quelques centaines d'années, toute détection de la molécule à
l'époque actuelle implique qu'elle a été libérée relativement récemment - même
si le méthane lui-même a pu être produit il y a des millions ou des milliards
d'années et être resté emprisonné dans des réservoirs souterrains jusqu'à
maintenant. De plus, les gaz à l'état de traces sont quotidiennement mélangés de
manière efficace à la surface de la planète ; les modèles de circulation des
vents à l’échelle planétaire indiquent que le méthane serait réparti
uniformément sur l’ensemble de la planète en quelques mois.
Les signalements de méthane dans l’atmosphère martienne ont fait l’objet de
vives discussions, car les détections ont été très sporadiques en termes de lieu
et de lieu et frôlaient souvent la limite de détection des instruments. La
mission Mars Express de l’ESA a fourni en 2004 l’une des premières mesures en
orbite ; elle indiquait à ce moment-là une présence de méthane de l’ordre de 10
ppbv.
Les télescopes basés sur Terre ont également soit signalé l’absence de méthane,
soit détecté temporairement des valeurs pouvant aller jusqu’à environ 45 ppbv.
Le robot Curiosity de la NASA, qui explore le cratère Gale depuis 2012, a
suggéré un niveau de fond de méthane variant avec les saisons entre 0,2 et 0,7
ppbv, avec des pointes plus élevées. Plus récemment, Mars Express a observé un
pic de méthane un jour après l’un des relevés les plus élevés de Curiosity.
Ce dessin représente les différentes mesures de Méthane sur Mars. Il y en a eu à
partir de télescopes terrestres, de Mars Express et de Curiosity dans le cratère
Gale. Crédit ESA.
La recherche de méthane sur Mars menée par TGO
Les nouveaux résultats de TGO fournissent l'analyse à l’échelle planétaire la
plus détaillée à ce jour, avec une limite supérieure de 0,05 ppbv, soit 10 à 100
fois moins de méthane que toutes les détections précédemment rapportées. La
limite de détection la plus précise, soit 0,012 ppbv, a été atteinte à 3 km
d'altitude.
En tant que limite supérieure, 0,05 ppbv correspond encore à l’émission de 500
tonnes de méthane si l’on retient une durée de vie de 300 ans pour la molécule
en considérant les seuls processus de destruction atmosphérique, mais dispersé
dans toute l'atmosphère, c’est une valeur extrêmement faible.
«Nous avons
de belles données
de grande précision qui indiquent des signaux d’eau dans la plage où nous nous
attendions à voir du méthane, mais nous ne pouvons toutefois que faire état
d’une limite supérieure modeste qui
suggère une absence
globale de méthane», déclare Oleg Korablev, chercheur principal d'ACS, de
l'Institut de recherche spatiale de l’Académie des sciences de Russie (Moscou).
«Les mesures haute précision effectuées par TGO semblent être en contradiction
avec les détections précédentes; pour réconcilier les différents jeux de données
et faire correspondre la transition rapide des panaches précédemment signalés au
niveau de fond apparemment très faible, nous devons trouver ce qui détruit
efficacement le méthane près de la surface de la planète. »
«La question de la présence de méthane et de sa provenance potentielle a suscité
beaucoup de débats, et la question de savoir où il va et avec quelle rapidité il
peut disparaître est tout aussi intéressante, » déclare Håkan.
« Nous n’avons pas encore toutes les pièces du puzzle et nous n’avons pas encore
de vue d’ensemble, mais c’est pour cette raison que nous sommes là avec TGO ;
faire une analyse détaillée de la planète avec les meilleurs instruments dont
nous disposons, afin de mieux comprendre le degré d’activité, géologique ou
biologique, de cette planète. »
Les mesures clés du méthane sur Mars
La meilleure carte de l’eau présente à faible profondeur
Alors que se poursuit le débat animé sur la nature et la présence de méthane,
une chose est sûre : l’eau a existé sur Mars, et s’y trouve encore sous forme de
glace d’eau ou de minéraux hydratés. Et là où il y a eu de l’eau, il pourrait
également y avoir eu de la vie.
Afin d’aider à comprendre l’emplacement et l’histoire de l’eau à la surface de
Mars, FREND, le détecteur à neutrons de TGO, cartographie la distribution de
l’hydrogène dans le premier mètre sous la surface de la planète. Puisqu’il est
l’un des principaux composants de la molécule d’eau, l’hydrogène indique la
présence d’eau. Il peut également indiquer de l’eau qui a été absorbée par la
surface, ou des minéraux qui se sont formés en présence d’eau.
Cette tâche de cartographie de la surface va durer une année martienne environ,
presque deux années terrestres, afin de produire les meilleures statistiques en
vue de générer une carte de la meilleure qualité possible. Les premières cartes
présentées, produites à partir de quelques mois de données, dépassent déjà la
résolution des mesures précédentes.
Distribution de l’eau présente à faible profondeur sur Mars
“En seulement 131 jours, l’instrument avait déjà permis de produire
une carte à plus haute résolution
que les données collectées depuis 16 ans par son prédécesseur embarqué sur Mars
Odyssey de la NASA – et elle va continuer à s’améliorer, » explique Igor
Mitrofanov, chercheur principal de l’instrument FREND, de l'Institut de
recherche spatiale de l’Académie des sciences de Russie (Moscou).
Outre le pergélisol évidemment riche en eau des régions polaires, la nouvelle
carte fournit des détails plus affinés de régions «humides» et «sèches». Elle
met également en évidence les matériaux riches en eau dans les régions
équatoriales qui peuvent indiquer la présence de pergélisol riche en eau à
l’époque actuelle, ou les anciens emplacements des pôles de la planète dans le
passé.
“Les données s’améliorent en permanence et nous aurons à terme les données de
référence pour cartographier les minéraux riches en eaux situés à faible
profondeur sur Mars, qui sont cruciaux pour comprendre l’évolution de Mars et où
se trouve toute l’eau à présent, » ajoute Igor. « C’est important pour la
science martienne, et également pour des explorations futures de Mars. »
« Nous profitions déjà de belles images et vues en stéréo de Mars grâce au
système d’imagerie de TGO, et nous sommes ravis de pouvoir à présent partager un
premier regard sur les données issues des autres instruments, » conclut Håkan.
« Nous avons un bel avenir devant nous : nous allons pouvoir contribuer à de
nombreux aspects de la science martienne, depuis la distribution de l’eau sous
la surface aux mystères de l’atmosphère martienne en passant par les processus
actifs à la surface. »
POUR ALLER PLUS LOIN :
Il n'y a finalement pas de méthane dans l'atmosphère de Mars
article de l’Express
Martian methane mystery: First results from the ExoMars Trace Gas Orbiter
Premiers résultats pour l’ExoMars Trace Gas Orbiter
du CNRS
Le communiqué de presse
en pdf.
LES MAGAZINES CONSEILLÉS :POUR LA SCIENCE SPÉCIAL SUR « LES NOMBRES »
(16/04/2019)
Daté de Mai 2019 , numéro hors-série de Pour la Science.
L'ordre caché des nombres
Un champ mathématique en plein effervescence
Sans nombre, impossible d’évaluer, de comparer, de mesurer, de se localiser,
d’ordonner… Le nombre est donc indispensable. Pour pratiquer leur art, et
étendre le monde de leurs investigations, les mathématiciens distinguent et même
ont créé quantité de types de nombres. Vous saurez tout sur les nombres après
avoir lu notre hors-série !
Contenu dans ce magazine
notamment :
Edito
Loïc Mangin
Sans nombre, impossible d’évaluer, de comparer, de mesurer, de se localiser,
d’ordonner... Le nombre est donc indispensable. Pour pratiquer leur art, et
étendre le monde de leurs investigations, les mathématiciens distinguent et même
ont créé quantité de types de nombres. Un vrai bestiaire ! Inventaire non
exhaustif.
Entretien
Étienne Ghys : « j'aime les mathématiques à cause de leur unité »
Pour le mathématicien et académicien Étienne Ghys, les mathématiques sont
jubilatoires quand des branches indépendantes se rencontrent pour en faire une
nouvelle. Entretien.
DES NOMBRES D’EXCEPTION
L'ubiquité du nombre π ne cesse d'étonner. Récemment encore, il est apparu là où
personne ne s'attendait à le trouver : dans un système simple de collisions,
dans la conjecture de Syracuse, dans le jeu de la vie...
Jean-Paul Delahaye
Visuellement faciles à identifier, ces nombres offrent des problèmes de tous
niveaux et quelques défis informatiques. Les mathématiciens ont aussi trouvé de
beaux résultats : ainsi, tout nombre entier peut s'écrire comme la somme de
trois nombres palindromes.
Jean-Paul Delahaye
La conjecture de Syracuse : élémentaire, mais redoutable
Parmi tous les problèmes mathématiques actuellement non résolus, quel est celui
dont l’énoncé est le plus élémentaire ? C’est peut-être bien la conjecture de
Syracuse : accessible à tous dans son énoncé, elle défie les chercheurs depuis
des décennies.
Shalom Eliahou
Nombres de Schur : des centenaires pleins d’avenir
En 1916, le grand mathématicien Issaï Schur donnait naissance à une suite de
nombres entiers. Ils sont si mystérieux que, même plus de cent ans après, on ne
sait encore rien sur eux... ou presque.
Shalom Eliahou
Le nombre d’or fait (encore) parler de lui
Le nombre d’or est connu depuis l’Antiquité et l’on pensait en avoir fini avec
lui. C’était sans compter sur ses propriétés de symétrie qui expliquent
l’intérêt de ce nombre pour la recherche mathématique d’aujourd’hui.
Jérôme Buzzi
LES PREMIERS DE LA CLASSE
Déléguer un calcul sans divulguer ses données
Vous confiez des calculs à un tiers, il les effectue et vous transmet les
résultats, mais sans avoir pu connaître ni les données du calcul ni ses
résultats : un nouveau miracle cryptographique !
Jean-Paul Delahaye
Nombres premiers : des jumeaux, des cousins et... des nombres sexy
La conjecture des nombres premiers jumeaux est l’un des problèmes non résolus
les plus populaires en mathématiques. Des progrès extraordinaires ont été
récemment accomplis, mais la route vers une démonstration est encore longue...
Bruno Martin
La « fonction zêta de Riemann » concentre en elle de nombreux résultats
importants de la théorie des nombres. Mais ces résultats dépendent d'une
conjecture qui, depuis 150 ans, constitue un grand défi lancé aux
mathématiciens.
Peter Meier et Jörn Steuding
Un record pour les nombres premiers
Depuis des millénaires, les mathématiciens conçoivent des formules pour calculer
des nombres premiers. En janvier 2019, une formule élaborée par l’auteur a
généré une séquence de 100 nombres premiers. C’est un record !
Explications.
Simon Plouffe
DES HOMMES ET DES NOMBRES
Peter Scholze, l’oraclede l’arithmétique
Le mathématicien allemand Peter Scholze est l'un des quatre nouveaux lauréats de
la médaille Fields, la plus prestigieuse récompense en mathématiques. Avec le
concept de perfectoïde, il a mis au jour des liens profonds entre la théorie des
nombres et la géométrie.
Erica Klarreich
Akshay Venkatesh, un mathématicien bâtisseur de ponts
Lauréat en 2018 de la médaille Fields, Akshay Venkatesh n’aime rien tant que se
perdre dans des contrées mathématiques inexplorées, peu balisées, en quête de
liens cachés entre différents domaines. Et il en trouve !
Erica Klarreich
« Il y a un roman derrière le grand théorème de Fermat »
Au XVIIe siècle, Pierre de Fermat énonça que quel que soit l'entier n
supérieur à 2, il n'existe pas d'entiers positifs a, b et c tels que an +
bn = cn. Il a fallu attendre 1995 et le mathématicien
britannique Andrew Wiles pour que ce célèbre théorème soit enfin démontré. Une
saga que nous commente Cédric Villani.
Andrew Wiles, le tombeur de fermat
Le dernier théorème de Fermat ne fut démontré qu'en 1995, grâce à des outils
mathématiques très éloignés des intérêts initiaux du Toulousain.
Giulio Giorello et Corrado Sinigaglia
Êtes-vous prêts pour des énigmes difficiles ? Ana Retchman, maîtresse de
conférences à l’université de Strasbourg, et Sébastien Kernivinen, enseignant en
mathématiques, à Rennes, vous en proposent 14. Elles sont extraites, pour la
plupart, des Défis du calendrier 2018, d’Ana Retchman.
Et les rubriques habituelles.
7,90 €
Bonne lecture à tous.
C’est tout pour aujourd’hui !!
Bon ciel à tous !
JEAN-PIERRE MARTIN
Abonnez-vous gratuitement aux Astronews
du site en envoyant votre e-mail.
Astronews précédentes :
ICI
Pour vous désabonner des Astronews :
cliquez ICI.