La vie existe-t-elle ailleurs dans la Voie lactée ? Pour répondre à cette question, la première étape, c’est de parvenir à caractériser l’atmosphère des planètes rocheuses qui tournent autour des petites étoiles de type M, les plus nombreuses. Des chercheurs assurent que c’est possible grâce aux informations complémentaires que pourraient fournir les télescopes spatiaux Hubble et James Webb.
Dans la Voie lactée, les étoiles de type M sont les plus nombreuses. Ce sont des étoiles relativement froides, de petites tailles et masses. Principalement des naines rouges. Les astronomes aimeraient savoir si des planètes semblables à la Terre gravitent autour d’elles. Des exoplanètes munies d’une atmosphère qui les rendrait potentiellement habitables. « Si tel était le cas, cela nous ouvrirait à la recherche de la vie en dehors de notre Système solaire », commente Daria Pidhorodetska, chercheuse à l’université de Californie à Riverside (États-Unis), dans un communiqué.
Son équipe s’est demandée si le télescope spatial Hubble ou le télescope spatial James Webb — dont le lancement est prévu le 18 décembre prochain — pourraient être capables de détecter les atmosphères de telles exoplanètes. Elle a aussi modélisé les différents types d’atmosphère que les astronomes pourraient trouver autour de ces planètes de la banlieue de notre Système solaire. Car il faut savoir que les jeunes étoiles de type M passent par une période au cours de laquelle elles émettent un puissant rayonnement ultraviolet. Un rayonnement tel qu’il pourrait assécher les exoplanètes orbitant à proximité et déchirer une grande partie de leur atmosphère.
Les astronomes se sont concentrés sur une étoile baptisée L 98-59. Sa masse ne dépasse pas les 8 % de celle de notre Soleil. Mais elle ne se trouve qu’à 35 années-lumière de chez nous. Et on lui connait au moins trois planètes, probablement rocheuses. Ce qui en fait une cible idéale à étudier.
Des instruments capables de nous renseigner sur l’habitabilité des exoplanètes Les chercheurs ont ainsi modélisé quatre scénarios :
celui d’atmosphères d’exoplanètes dominées par l’eau ; celui d’exoplanètes avec des atmosphères composées d’hydrogène ; celui d’atmosphères d’exoplanètes riche en dioxyde de carbone (CO2) ; enfin, celui d’exoplanètes dont l’hydrogène de l’atmosphère se serait évanoui dans l’espace, ne laissant derrière lui qu’oxygène et ozone. Le scénario d’atmosphères asséchées dominées par l’hydrogène apparait comme le plus probable. Du fait de la quantité de rayonnement que les exoplanètes qui tournent autour de L 98-59 reçoivent. Ainsi, même si ces planètes ne semblent pas habitables, elles offrent tout de même un aperçu intéressant de ce qui peut se produire dans de telles conditions un peu partout dans notre Galaxie.
Au-delà de ces modélisations, les astronomes notent que les télescopes spatiaux Hubble et James Webb pourraient tout à fait nous en apprendre plus sur les exoplanètes qui entourent L 98-59. Elles se situent en effet suffisamment proches de leur étoile hôte pour que des observations de leur transit et des mesures de la baisse associée de la luminosité de l’étoile deviennent intéressantes. Ainsi, quelques transits suffiraient à Hubble pour détecter — ou exclure — une atmosphère dominée par l’hydrogène ou la vapeur d’eau. Le télescope spatial James Webb n’en aurait pas besoin de plus d’une vingtaine pour caractériser une atmosphère riche en CO2 ou en oxygène. « Alors qu’il n’a été découvert qu’en 2019, le système L 98-59 est sur le point de révéler tous ses secrets », s’enthousiasme Daria Pidhorodetska.
Les images obtenues par le rover Perseverance confirment qu’un lac existait dans le cratère Jezero sur Mars, il y a 3,6 milliards d’années. Sa hauteur se trouvait 100 mètres plus bas que le laissaient penser les données obtenues depuis l’orbite.
Les premiers résultats du rover Perseverance confirment à quel point le cratère Jezero, où s’est posée la mission sur Mars, était prometteur. Le site d’atterrissage de l’astromobile a bien abrité un lac autrefois, il y a 3,6 milliards d’années. Ce lac faisait 35 kilomètres de diamètre et plusieurs dizaines de mètres de profondeur. L’annonce, relayée par le CNRS, fait l’objet d’une publication dans la revue Science le 7 octobre 2021.
« Les observations d’engins spatiaux orbitaux ont montré que le cratère Jezero de Mars contient un corps proéminent de roche sédimentaire en forme d’éventail déposé à sa marge ouest », rappellent ces scientifiques. Les images de sondes en orbite autour de Mars avaient laissé présager la complexité géologique et l’histoire de ce bassin. L’intérêt de la zone est maintenant confirmé par l’instrument SuperCam du rover : le cratère Jezero renfermait un lac alimenté par une rivière, via un delta (une embouchure de forme triangulaire).
LE LAC ÉTAIT 100 MÈTRES PLUS BAS « Nos images de rover contraignent l’évolution hydrologique du cratère Jezero et potentiellement le climat et l’habilité de la jeune Mars », écrivent les chercheurs. La qualité des images prises par Perseverance a permis d’interpréter la géologie du lieu. Elles ont pourtant été prises à distance, à plus de 2 kilomètres des formations géologiques étudiées.
L’astromobile a ainsi observé, après son arrivée sur la planète rouge en février 2021, « un ensemble de strates sédimentaires inclinées, prises en sandwich entre des strates horizontales », décrit le CNRS dans son communiqué transmis à la presse. Cette géométrie est semblable à ce que l’on connait des deltas sur Terre et l’équipe a pu s’en servir pour déterminer la forme du lac, son altitude et le type de dépôts.
Résultat : la hauteur du lac se trouvait 100 mètres du bas que ce que suggéraient les données orbitales. Les scientifiques ont pu déterminer qu’il s’agissait d’un lac fermé, dont le niveau a fluctué. Un avantage de cette structure en lac clos est que les dépôts qui ont pu se former ont sans doute été bien préservés. Cependant, il n’est pas exclu que l’on soit donc face à un lac moins dynamique, avec moins d’activité hydrologique, qu’un lac ouvert.
ET SI PERSEVERANCE GRIMPAIT SUR LE DELTA ? Les images du rover ont aussi aidé à voir des strates situées au-dessus des dépôts du lac. Leurs caractéristiques sont différentes, avec la présence de gros galets et de blocs de roche. Ce pourrait être un signe de crues soudaines, peut-être d’un changement climatique important, à la fin de la période où le cratère Jezero abritait le lac. Pour l’heure, les scientifiques ne savent pas quel contexte a pu entraîner un changement dans le rythme fluvial.
« Nos résultats donnent des informations pour les stratégies d’échantillonnage par Perseverance dans le cratère Jezero », anticipent les auteurs. L’idéal serait de faire monter le rover sur le delta, pour s’approcher des blocs rocheux. La zone pourrait être pertinente afin de prélever quelques-uns des échantillons de la mission, qui devront un jour rentrer sur Terre.
Les comètes, ces petits corps à la « chevelure » impressionnante, sont des vestiges du système solaire. Ces restes glacés peuvent offrir un sublime spectacle astronomique, parfois visible à l’œil nu. Qu’est-ce qu’une comète exactement ?
Plus de 3 700 comètes ont été identifiées. Peut-être avez-vous déjà eu la chance d’en voir une « plonger » vers la Terre, comme la comète NEOWISE qui était visible à l’œil nu pendant l’été 2020. Le spectacle astronomique offert par ces corps célestes peut être saisissant. Certains d’entre eux sont aussi à l’origine d’essaim d’étoiles filantes. Mais qu’est-ce qu’une comète exactement ?
« DES RESTES GELÉS » DANS LE SYSTÈME SOLAIRE Il faut imaginer les comètes comme « des restes gelés de la formation du système solaire composés de poussière, de roche et de glace », décrit la Nasa. Ce sont des vestiges vieux d’environ 4,6 milliards d’années. La taille de ces reliques du jeune système solaire est variable, d’à peine quelques kilomètres à plusieurs dizaines de kilomètres de largeur. Les comètes tournent autour du Soleil, en suivant des orbites elliptiques (plus « allongées » qu’un cercle parfait).
Ainsi, à certains moments de leur trajectoire, elles sont plus proches du Soleil qu’à d’autres : c’est alors qu’elles se réchauffent et rejettent des gaz et de la poussière. Les matières éjectées forment une atmosphère et une queue impressionnante (pas forcément dirigée derrière la comète), qui peut s’étendre sur de très grandes distances, des millions de kilomètres — la Terre semble ainsi toute petite quand on la compare à la comète interstellaire Borisov. Si on veut être plus précis, il faut dire que les comètes ont en fait deux queues : une de poussière, l’autre composée d’ions. Il existe même des anti-queues, formées par des effets de projection.
COMÈTES PÉRIODIQUES OU NON PÉRIODIQUES : QUELLE DIFFÉRENCE ? On estime qu’il y a des milliards de comètes en orbite autour du Soleil, à la fois dans la ceinture de Kuiper (au-delà de l’orbite de Neptune) et dans le nuage de Oort (encore plus loin du Soleil que la ceinture de Kuiper). Nombre d’entre elles sont des comètes dites périodiques, c’est-à-dire qu’elles mettent moins de 200 ans à effectuer un tour autour du Soleil. On peut dès lors tenter d’anticiper la prochaine apparition de certains spécimens. Mais d’autres prennent beaucoup plus de temps à voyager autour du Soleil : pour certaines comètes du nuage de Oort, il faut jusqu’à 30 millions d’années pour réaliser une seule orbite. Ce sont des comètes non périodes, ou à longue période.
On soupçonne que les comètes ont pu jouer un rôle dans l’habitabilité de la Terre. Il n’est pas impossible que ces corps aient apporté de l’eau et des composés organiques sur notre planète lorsqu’elle était encore jeune, ou même sur d’autres corps du système solaire.
Par tradition, les noms des comètes reprennent souvent le nom de la personne qui les a découvertes (ou de plusieurs personnes, s’il y a plusieurs découvreurs). Les astronomes se sont cependant rendu compte que cette méthode conduisait à des ambiguïtés, car certains scientifiques ont découvert plusieurs comètes. L’Union astronomique internationale a donc mis en place une nomenclature depuis 1995. « Lorsqu’une nouvelle comète est observée, elle reçoit comme référence annuelle le numéro de l’année en cours, suivi d’une lettre majuscule correspondant à la quinzaine du mois en cours », détaille l’Institut de mécanique céleste et de calcul des éphémérides. Un chiffre indique également l’ordre de la découverte de la comète dans la quinzaine. Le nom est précédé d’un « P/ » ou d’un « C/ » pour indiquer si la comète est périodique ou non. La comète NEOWISE est ainsi nommée officiellement C/2020 F3.
Depuis son arrivée en février dernier, le rover Perseverance continue son travail d’investigation sur le sol martien. Le but de ses recherches : comprendre l’évolution géologique et climatique de la Planète rouge et, peut-être, trouver des traces de vie. Et les premiers résultats issus des données du rover sont spectaculaires : le cratère Jezero où a atterri Perseverance porte les traces sédimentaires d’un ancien delta. Il y a 3,6 milliards d’années, un lac, alimenté par une rivière, occupait donc toute l’étendue du cratère.
Le site d’atterrissage du rover Perseverance n’a pas été choisi au hasard. La morphologie du site, vue sur les images satellites, avait attiré l’œil des géologues, avec notamment la présence de deux vallées incisant les bords du cratère martien, laissant supposer qu’un système fluviatile aurait alimenté un ancien lac niché au cœur du cratère Jezero.
Perseverance a atterri en plein milieu d’un ancien lac Mais rien n’était certain. Au cours des derniers mois, le rover a ainsi étudié à distance plusieurs formations géologiques, notamment grâce à l’instrument Supercam développé par des équipes franco-américaines. Cette caméra est en effet capable d’observer des détails de moins de 10 centimètres à une distance de plus de deux kilomètres. Un premier stade d’observation essentiel afin de définir les futurs sites d’investigation. Et les images obtenues grâce à Supercam sont plutôt époustouflantes : elles ont permis l’observation de strates sédimentaires dont l’architecture est très semblable aux dépôts deltaïques que l’on trouve sur Terre.
« La similarité de l’architecture des dépôts de ce delta martien avec les deltas terrestres est tout à fait marquante », souligne Nicolas Mangold, géologue au Laboratoire de planétologie et géodynamique (Université de Nantes), qui a dirigé l’étude sur les premières données de Perseverance. Ces résultats, qui paraissent dans la revue Science, révèlent ainsi qu’il y a 3,6 milliards d’années, toute la superficie du cratère Jezero (soit 35 kilomètres de diamètre) était recouverte par un lac profond de plusieurs dizaines de mètres.
Les traces d’un ancien delta Les dépôts sédimentaires observés dans le cratère Jezero sont en effet typiques de ce que l’on observe sur Terre au niveau de l’embouchure des fleuves ou des rivières.
Les systèmes fluviatiles charrient des quantités importantes de sédiments issus de l’érosion des roches. Lorsqu’ils se jettent dans un lac ou dans une mer, ces sédiments en suspension vont se déposer au niveau de l’embouchure, sous l’effet de la chute brutale de l’énergie du courant. Vont alors se former des lobes de sédiments, déposés en strates et recoupés par des chenaux. L’ensemble forme ce que l’on appelle un delta.
Les dépôts deltaïques sont caractérisés par des strates obliques (foresets), témoignant de la progradation du delta (l’apport sédimentaire constant mène à la construction du delta, qui progresse vers l’avant), surmontées par des strates horizontales (topsets) qui marquent l’interface entre l’eau et l’air.
L’épaisseur sédimentaire des dépôts deltaïques est très variable et dépend de nombreux paramètres (énergie des environnements fluviatile et marin, quantité de sédiments apportés, variations du niveau de l’eau…). À titre d’exemple, sur Terre, le delta du Pô est capable de progresser de 70 mètres par an et celui du Mississippi comprend une épaisseur de 11.000 mètres de sédiments.
Sur Mars, les séries sédimentaires du delta dans le cratère Jezero sont épaisses de 60 mètres environ. « Mais cela ne nous donne pas vraiment d’indication sur la durée d’existence de ce lac », explique Nicolas Mangold. Pour ce qui est d’une potentielle datation des roches, il faudra donc attendre le retour des échantillons sur Terre, vers 2030. « On pense que le lac aurait existé il y a 3,6 milliards d’années environ, mais on n’en saura peut-être pas plus, tout dépendra de la chance qu’on aura au niveau de l’échantillonnage. » Douze sites d’échantillonnage sont ainsi prévus au cours des prochains mois.
« L’étude précise des dépôts sédimentaires du delta qui devraient par contre nous permettre d’avoir une idée des débits de la rivière ayant alimenté le lac », permettant ainsi de contraindre l’environnement de dépôt de ces sédiments.
La fin de l’activité du delta marquée par un événement hydrologique majeur Les chercheurs s’intéressent d’ailleurs tout particulièrement aux couches les plus récentes, situées au toit de la formation géologique et caractérisées par la présence de gros blocs rocheux. « Ces blocs ont dû être transportés par des courants très forts, témoignant d’un événement hydrologique particulièrement violent, marquant la fin de l’activité du delta. » Cet événement hydrologique pourrait notamment être associé à un changement climatique, mais cette hypothèse reste à confirmer par des analyses plus précises, et notamment par la comparaison avec d’autres sites martiens. « Maintenant que nous avons les données de terrain corrélées à l’imagerie satellitaire, il nous sera possible d’observer d’autres sites sur Mars et de faire des analogies. » Le but est de déterminer si cet événement catastrophique a été purement local ou, au contraire, global.
Des sédiments favorables à la préservation de la matière organique… s’il y en a eu ! Lorsque Perseverance sera sur place pour étudier les sédiments du delta en détail, les chercheurs seront également très attentifs à la présence ou non de traces de vie ancienne, qui représente l’un des objectifs principaux de la mission Perseverance. « Nous allons regarder tout particulièrement les dépôts fins et argileux, qui sont plus favorables à la préservation de la matière organique. » Perseverance nous réserve donc encore certainement de bien belles découvertes.
L’éruption volcanique de la Cumbre Vieja est entrée dans une phase de stabilité depuis ces dernières heures. Mais ce calme est pris avec beaucoup de prudence par les scientifiques qui redoutent une reprise de l’activité.
L’activité du volcan Cumbre Vieja de ce 6 octobre est désormais caractérisée essentiellement par des expulsions de gaz et de cendres.
La coulée de lave semble pour le moment canalisée et stabilisée mais l’inquiétude des scientifiques de Pevolca se focalise dans les prochaines heures sur le changement attendu du vent qui pourrait apporter une dégradation de la qualité de l’air.
« Une certaine stabilité » de la situation, voilà comment les scientifiques au chevet du volcan analysent donc la période depuis ce mercredi 6 octobre. Même s’il est encore trop tôt pour dire quand le volcan va s’arrêter, les observateurs soulignent un comportement du volcan qui affiche désormais des variables « constantes », donnant enfin un peu de répit à la population de La Palma.
La zone couverte par la lave atteint ce mercredi, 421,93 hectares, soit à peine 1,81 hectare de plus que la veille, signe que l’activité effusive a ralenti.
Le delta de lave gagné sur l’océan la mer, qui s’étend à plus de 500 mètres de la côte, occupe désormais 38 hectares et atteint une profondeur de 250 mètres sous l’eau.
Le directeur technique du Plan d’urgence volcanique pour les îles Canaries (Pevolca), Miguel Ángel Morcuende, a toutefois déclaré ce mercredi « qu’il faut garder la plus grande prudence, l’activité du volcan étant en train de se modifier mais surtout de se stabiliser ».
Les satellites ont capturé, ce lundi 4 octobre 2021, une impressionnante colonne d’éruption s’élevant vers le ciel.
Une colonne formée de cendres et de gaz surchauffé qui, à quelque 5,3 kilomètres d’altitude, s’est heurtée à une couche d’air plus sèche et plus chaude.
Les flux et les reflux naturels de l’éruption volcanique ont en outre créé des ondes de gravité concentriques au moment où ceux-ci atteignaient la zone d’inversion de température. Un peu comme lorsqu’une pierre tombe dans un lac et forme des ondulations à la surface de l’eau.
L’astronaute français Thomas Pesquet qui se trouve actuellement dans la Station spatiale internationale a publié une vidéo en accéléré où dans laquelle on peut observer « le monde défiler ».
Les images semblent presque irréelles. Mardi 5 octobre au soir, l’astronaute français Thomas Pesquet a publié une vidéo accélérée de la planète Terre prise depuis la Station spatiale internationale (ISS) où il se trouve depuis fin avril.
Installez-vous confortablement dans un plaid avec un chocolat chaud et regardez le monde défiler sous vos yeux, a commenté Thomas Pesquet.
La vidéo accélérée 12 fois par rapport à la vitesse réelle laisse à voir les lumières des villes mais aussi différents phénomènes climatiques comme des éclairs. Elle s’arrête alors que le soleil émerge de l’autre côté de la planète.
Commandant de la station spatiale internationale
Lundi, Thomas Pesquet est devenu le premier astronaute français à prendre les commandes de la Station spatiale internationale (ISS), un poste à responsabilités qu’il va occuper jusqu’à son retour sur Terre, prévu en novembre.
Par ailleurs, depuis mardi, il accueille à bord une actrice et un réalisateur russes venus tourner le premier film de l’histoire en orbite.
Un objet serait à la fois identifié comme une comète et un astéroïde. (248370) 2005 QN173, dont l’activité a été découverte à l’été 2021, « correspond aux définitions physiques d’une comète, […] même s’il a également l’orbite d’un astéroïde ».
Quelle est la nature de l’objet céleste (248370) 2005 QN173 ? Il serait à la fois une comète et un astéroïde, estime une équipe de scientifiques, qui a présenté ses travaux le 4 octobre 2021, lors d’un événement de l’Union américaine d’astronomie. Quelques jours plus tôt, le 3 septembre, les chercheurs ont mis en ligne une étude sur arXiv (il s’agit donc d’une prépublication, qui n’a pas été acceptée par une revue scientifique reconnue).
L’activité de (248370) 2005 QN173 a été découverte le 7 juillet dernier, dans le relevé ATLAS (« Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System », ou système d’alerte ultime d’impact d’astéroïde). Il s’agit du huitième astéroïde de la ceinture principale — une région entre les orbites de Mars et Jupiter qui contient beaucoup d’astéroïdes — dont l’activité a pu être constatée à plusieurs reprises. « La nature active et l’orbite astéroïdale de 248370 le placent parmi la classe des objets connus sous le nom d’astéroïdes actifs, qui présentent une perte de masse semblable à celle d’une comète tout en ayant des orbites astéroïdales dynamiques », écrivent les scientifiques dans leur étude.
« 248370 PEUT ÊTRE CONSIDÉRÉ À LA FOIS COMME UN ASTÉROÏDE ET UNE COMÈTE » Le comportement de (248370) 2005 QN173 observé par les auteurs suggère, selon eux, que son activité provient d’un phénomène de sublimation (passage de l’état solide à gazeux) de matériau glacé. « 248370 peut être considéré à la fois comme un astéroïde et une comète, ou plus précisément un astéroïde de la ceinture principale qui vient d’être reconnu comme étant une comète. Il correspond aux définitions physiques d’une comète, en ce sens qu’il est probablement glacé et éjecte de la poussière dans l’espace, même s’il a également l’orbite d’un astéroïde », résume l’auteur principal de l’étude, Henry Hsieh, du Planetary Science Institute, dans le communiqué relayant cette découverte. La dualité de cet objet souligne que la frontière entre astéroïde et comète peut être parfois floue.
Que sait-on de ses caractéristiques ? Le noyau de (248370) 2005 QN173 mesure 3,2 kilomètres de diamètre. Sa queue, telle que mesurée en juillet 2021, mesure plus de 720 000 kilomètres de long — un peu moins de deux fois la distance Terre-Lune, 384 400 kilomètres. Quant à l’origine de son activité cométaire, les scientifiques continuent de s’y intéresser. Chez les comètes, qui proviennent majoritairement de l’extérieur du système solaire (où il fait froid), l’activité de transformation de glace en gaz survient au moment de leur orbite où elles s’approchent du Soleil. Cela les réchauffe et forme ces queues spectaculaires (qui donnent l’impression que ces comètes « plongent » vers la Terre, quand on a la chance d’en voir une). Les astéroïdes de la ceinture principale, eux, sont vraisemblablement dans l’intérieur du système solaire (plus chaud) depuis 4,6 milliards d’années : on suppose donc que toute la glace qu’ils auraient pu contenir a été éjectée depuis longtemps. Alors, comment expliquer que certains, comme (248370) 2005 QN173, présentent une activité cométaire ?
RENDEZ-VOUS EN 2026 Peut-être contiennent-ils encore de la glace. Dans le cas de (248370) 2005 QN173, il semble probable que « la sublimation [soit] un moteur principal de son activité », même si les auteurs préfèrent ne pas exclure d’autres possibilités. Si ce scénario était vrai, ces objets représenteraient une opportunité de vérifier une hypothèse : celle selon laquelle une importante partie de l’eau présente sur Terre aurait été apportée par des impacts d’astéroïdes venus de la ceinture principale, lorsque notre planète s’est formée.
Les scientifiques proposent de surveiller étroitement (248370) 2005 QN173 lors de son prochain passage au périhélie, c’est-à-dire le point de sa trajectoire qui l’approche le plus du Soleil. Cela aura lieu le 3 septembre 2026, avec une possibilité d’observer l’astéroïde dès le mois de février depuis l’hémisphère sud. « La surveillance pendant cette période sera extrêmement précieuse pour confirmer davantage la nature récurrente de l’activité de 248370 », concluent les auteurs.
Pendant 13 jours, le commandant de la Station spatiale internationale sera Thomas Pesquet. C’est la première fois qu’un astronaute français endosse ce rôle. Lors d’une courte cérémonie à bord de la Station spatiale internationale (ISS), lundi 4 octobre à 21h20 (heure de Paris), Aki Hoshide a donné une clé dorée à Thomas Pesquet. Elle symbolise la passation du commandement entre l’astronaute japonais et le Français. Si le premier a été commandant du laboratoire orbital pendant les 5 derniers mois, Thomas Pesquet ne le sera que 13 jours. Mais ce faisant, il devient le premier Français de l’histoire à endosser ce rôle, et le 4ème Européen. Une fonction qui consiste à représenter l’équipage auprès des équipes au sol, ainsi qu’à trancher les décisions, lorsqu’elles doivent être prises rapidement, par exemple en cas d’urgence.
Son retour sur Terre n’est prévu qu’au mois de novembre mais le 17 octobre prochain, Thomas Pesquet cèdera sa place de commandant au Russe Anton Chkaplerov. Le cosmonaute doit rejoindre l’ISS demain 5 octobre, à bord d’une capsule Soyouz, en compagnie du réalisateur Klim Chipenko et de l’actrice Ioulia Peressild. C’est donc un équipage un peu particulier composé de 7 astronautes et 2 professionnels du cinéma que Thomas Pesquet aura sous sa responsabilité pendant quelques jours.
Prise de galon Au terme de sa 6ème et plus récente sortie extravéhiculaire, le 12 septembre 2021, Thomas Pesquet est devenu l’astronaute européen ayant passé le plus de temps en scaphandre dans l’espace (39 h et 54 min) devant l’Italien Luca Parmitano (33 h et 9 min en 6 sorties) et le Suédois Christer Fuglesang (31 h 54 min, 5 sorties). En accumulant cette expérience, Thomas Pesquet fait partie des principaux prétendants à l’une des 3 places déjà réservées à autant d’astronautes européens dans la future station orbitale Gateway, devant être construite autour de la Lune dans la 2ème moitié de la décennie 2020.
Parfois, pour mieux comprendre un phénomène, il suffit d’élargir son spectre. C’est ce que des astronomes ont fait. Ils ont observé des naines blanches de tous les âges et de toutes les masses pour découvrir que ces étoiles en fin de vie acquièrent leur champ magnétique au cours de leur phase de refroidissement.
Dans notre Voie lactée, presque toutes les étoiles finiront leur vie en naine blanche. Des objets bien plus denses que les étoiles classiques. Les astronomes estiment même qu’une cuillère à café de naine blanche pourrait peser jusqu’à une tonne ! Et s’ils savent que ces objets possèdent un champ magnétique, ils ignorent encore à quel moment de leur évolution il paraît, comment il se modifie pendant la phase de refroidissement de la naine blanche ou même, quels sont les mécanismes qui en sont à l’origine.
Pour avancer dans notre compréhension de la physique des naines blanches, des astronomes de l’observatoire d’Armagh (Irlande du Nord) et de l’université de Western Ontario (Canada) ont décidé de chercher, dans le catalogue Gaïa, toutes les naines blanches situées dans un volume d’environ 65 années-lumière autour de notre Soleil. Toutes, y compris les moins lumineuses. Et donc aussi les plus anciennes.
Car il faut savoir que les naines blanches refroidissent au fil du temps. Elles deviennent de moins en moins lumineuses. Ainsi, en favorisant jusqu’à présent l’étude des naines blanches les plus lumineuses, les astronomes se sont aussi concentrés sur les plus jeunes d’entre elles. Et les moins massives. Mais, dans le catalogue Gaïa, les chercheurs ont observé une centaine de nouvelles naines blanches — soit les deux tiers de leur échantillon, tout de même. Des objets qu’ils ont étudiés à l’aide d’un spectropolarimètre — sachant que de simples techniques spectroscopiques ne seraient pas assez sensibles — afin d’en mesurer le champ magnétique.
Encore des réponses à trouver Les astronomes notent que les champs magnétiques sont rares au début de la vie d’une naine blanche. Et qu’ils ne montrent aucun signe évident de décroissance. Des signes que les champs magnétiques ne sont pas des caractéristiques intrinsèques des naines blanches. Mais qu’ils sont soit générés, soit amenés vers la surface au cours de la phase de refroidissement de l’étoile mourante.
Les chercheurs montrent par ailleurs que la fréquence de présence d’un champ magnétique augmente avec la masse de l’étoile et que les champs apparaissent plus fréquemment après que le noyau carbone-oxygène a commencé à cristalliser. Les champs magnétiques les plus faibles observés sur des naines blanches peuvent être expliqués par un mécanisme dynamo. Le mécanisme pourrait aussi produire des champs plus forts que ne le pensaient les chercheurs.
Mais, problème : la rotation rapide que nécessite l’effet dynamo n’est généralement pas observée sur les naines blanches. Et les champs magnétiques observés atteignent parfois plusieurs centaines de millions de Gauss. Or les physiciens savent que le phénomène de dynamo ne peut pas être invoqué pour des champs magnétiques de plus de 0,1 million de Gauss. Ainsi, d’autres études devront tenter de démêler le problème.
Les inoubliables images de Hubble ont changé la vision de l’astronomie auprès du grand public. Comment sont-elles façonnées ? L’astronome Yaël Nazé détaille leur fabrique, entre techniques numériques et inspiration des peintres du Far West américain, dans The Conversation.
Les images du télescope spatial Hubble, devenues des icônes, ont fait son succès auprès du public. Ces superbes clichés soulèvent beaucoup de questions auprès du public : on me demande souvent s’il s’agit de « vraies » images, par exemple.
Voici un petit tour d’horizon de la fabrique de ces fameuses images… et désormais, de celles des autres télescopes, car si l’équipe du télescope spatial Hubble a été pionnière et a bénéficié du boom d’internet pour la diffusion à grande échelle, sa « grammaire visuelle » a été reprise un peu partout depuis.
AU DÉPART Première chose à retenir : les images produites par le télescope Hubble (et ses collègues) sont numériques. Aujourd’hui, tout le monde connaît ce genre d’image et en fait avec son appareil photo ou son téléphone, mais les astronomes ont en fait utilisé des détecteurs électroniques des années avant le grand public. Il existe cependant une différence notable entre vos images et celles des astronomes : les vôtres sont en couleurs, alors que celles des astronomes sont monochromatiques.
Vous levez peut-être un sourcil, vu que toutes ces belles images astronomiques regorgent de couleurs. Pour comprendre, revenons à la base. Si vous obtenez des images couleur, c’est parce qu’il y a plusieurs détecteurs côte à côte dans chaque pixel de votre caméra. Cela prend un peu de place, donc rend les images un peu moins détaillées. Cela ne pose pas problème pour la vie courante, mais les astronomes, eux, veulent le plus de détails possible et leurs détecteurs s’alignent donc en rang serré. Comment avoir la couleur dans ces conditions ? C’est simple : il suffit de recommencer l’exposition, en plaçant à chaque fois un filtre différent devant le détecteur. Chaque image astronomique est donc une combinaison d’images monochromatiques prises à la suite et non simultanément comme dans une photo classique.
Comme les instruments ne sont jamais parfaits, il faut ensuite appliquer quelques corrections, pour corriger des différences de sensibilité entre pixels ou encore éliminer les rayons cosmiques qui passaient par là, laissant une trace non désirée dans l’image. Ce n’est pas tout. Il reste en fait à rendre l’image intéressante et pour cela, il faut se souvenir qu’une image numérique est un tableau de chiffres.
UN PETIT COUP DE PHOTOSHOP ? Première étape : l’astronome va choisir la « zone de brillance » qui l’intéresse. Imaginons une image de galaxie : si l’astronome est intéressé par les fines volutes des nébuleuses, il mettra en valeur les luminosités faibles, car ces objets sont peu brillants ; au contraire, si l’astronome se focalise sur les étoiles, il insistera sur les luminosités élevées. Pour représenter les chiffres de l’image, on peut ainsi utiliser une échelle linéaire, logarithmique ou carrée, chacune mettant l’accent sur des luminosités différentes – la logarithmique, par exemple, va « booster » les luminosités faibles, rendant visible des détails auparavant noyés dans les ténèbres. On peut même décider de ne pas montrer les luminosités extrêmes (trop faibles ou trop élevées), éliminant une partie (inutile) de l’information.
Seconde étape : l’orientation et le cadrage. L’astronome professionnel se contente généralement de zoomer sur la zone du ciel qui l’intéresse, avec une orientation quelconque ou cardinale (nord vers le haut de l’image, par exemple). Mais pour les images destinées au grand public, d’autres critères peuvent entrer en ligne de compte (voir plus loin).
Dernière étape : coloriser. Typiquement, on devrait coloriser en bleu l’image prise avec un filtre bleu, en vert celle prise avec un filtre vert et en rouge celle prise avec un filtre rouge, puis combiner les trois pour avoir une image normale, colorée. Sauf que ce n’est pas si simple… En fait, il est plutôt rare que les filtres soient « juste » rouge-vert-bleu.
Les astronomes utilisent en réalité des filtres permettant d’avoir une information scientifique précise, par exemple la signature de l’oxygène ionisé, et non les trois bandes larges conventionnelles. Les images prises dans ces filtres particuliers permettent de repérer directement des zones intéressantes, plus chaudes, plus denses, ayant subi un choc, etc.
Alors, le graphiste louvoie et utilise de « fausses couleurs », souvent en respectant une convention bien spécifique : ils colorent en bleu la lumière la plus énergétique et en rouge la moins énergétique, reproduisant la différence naturelle entre couleurs. Ainsi, si l’on dispose d’un groupe d’images en orange foncé, rouge clair et rouge foncé, l’orange foncé sera montré en bleu, le rouge clair en vert et le rouge foncé en rouge ; pour un groupe violet-bleu marine-cyan, le violet deviendra bleu, le bleu marine vert et le cyan rouge.
Ce type de convention s’étend à la lumière non visible à l’œil nu : on représentera l’infrarouge proche en bleu, le moyen en vert et le lointain en rouge ; on montrera les rayons X les plus énergétiques en bleu, et les moins énergétiques en rouge.
INSPIRATION… L’alchimie tout juste décrite est donc capable de produire les fameuses icônes de Hubble. Tout cela est clairement technique et vous semble probablement dénué de l’émotion intense qui vous prend à la vue de ces superbes images célestes… Comment est-ce possible, comment un tel processus génère autant de sentiment ? Cela ne doit rien au hasard et l’équipe du télescope spatial fait ici figure de pionnier : première à diffuser largement des images numériques, elle a tellement marqué le domaine que les autres observatoires ont suivi son exemple. Mais elle avait une source d’inspiration clairement identifiée : les peintures du XIXe siècle de l’Ouest américain.
Des artistes accompagnaient en effet les premières expéditions géologico-géographiques vers le « Far West ». Leur tâche ? Tout d’abord, documenter des phénomènes ou des concrétions remarquables, mais aussi promouvoir les expéditions et leurs résultats, et ainsi obtenir des subsides des parlementaires pour les campagnes suivantes. Elles encouragèrent aussi l’installation dans ces contrées reculées, et suscitèrent des vocations d’explorateurs ou de géologues. Pour y arriver, les paysagistes composèrent des images avec des diagonales fortes ou des contre-jour impressionnants. Le parallèle entre certaines de leurs peintures et les images de Hubble est criant : colonne rocheuse et piliers de la nébuleuse de l’Aigle, montagne avec nuages tempétueux et « montagne mystique »… Les images astronomiques utilisent donc les « trucs » des peintres et photographes pour retenir l’attention et susciter l’émotion.
Far West ou espace, on trouve dans les deux cas l’attrait du spectaculaire, des belles choses jamais vues auparavant, et un rendu parfait capable de titiller à la fois les sens et l’esprit. S’y mêle le rêve romantique des contrées inviolées, jamais encore touchées par l’homme – de nouveaux espaces qui donnent au pionnier le plaisir de découvrir et d’explorer. S’y ajoute la question de la frontière : frontière de nos connaissances, frontière de notre influence, frontière à explorer – puis à dépasser. Ces images rendent finalement l’étrange et l’inaccessible familiers, elles stimulent notre imaginaire, et elles nous suggèrent d’envisager positivement un progrès futur, en ouvrant un… univers de possibilités.
Alors, au final, s’agit-il de « vraies » images ? Oui, puisqu’il s’agit bien de l’enregistrement de la lumière de l’objet, il ne s’agit pas de dessin fictionnel. Pourtant, il est tout aussi clair que notre œil ne pourrait évidemment pas voir la même chose : vu ses limitations, et sans même considérer les traitements appliqués à l’image, il est probable que si l’on regardait ce coin du ciel, même avec un télescope, on ne verrait pas grand-chose, et certainement pas en couleurs vu les limitations de nos yeux (pour les lumières faibles, nous voyons avec les bâtonnets, qui sont monochromatiques).
En nous donnant à voir de vrais signaux astronomiques hors de la portée de nos yeux, les images de Hubble et des autres télescopes astronomiques nous emmènent dans un ailleurs inspirant…
