Selon des chercheurs, toutes les planètes géantes gazeuses pourraient survivre à l’explosion de leur étoile hôte
Des scientifiques ont mené une étude pour tenter de découvrir ce qui restera de notre système une fois que le Soleil sera mort. Rien de très réjouissant jusque-là. Mais attendez un peu, car les résultats, publiés ce mercredi dans la revue scientifique Nature, sont concluants. En effet, les chercheurs ont prouvé qu’une planète géante gazeuse, dont la taille est similaire à Jupiter, avait déjà survécu à la mort de son étoile hôte, rapporte Le Huffington Post.
Cette planète baptisée MOA-2010-BLG477Lb avait été découverte en 2010 grâce à une technique de « microlentille gravitationnelle », sensible aux planètes froides. Joshua Blackman et ses collègues ont ainsi pu déterminer que la planète et son étoile hôte s’étaient formées conjointement, mais que la première avait survécu à la mort de la deuxième.
Tout ne disparaîtra pas En réalité, l’étoile hôte de la planète géante gazeuse est une naine blanche. Lorsqu’une étoile a consommé tout son carburant dans son noyau, à savoir l’hydrogène, elle grossit et dévore tout autour d’elle. Puis, elle rétrécit jusqu’à devenir une structure ultra-dense : une naine-blanche. Ce qui est donc rare ici c’est que la géante gazeuse a survécu à l’explosion de son étoile, sur une orbite assez proche.
La planète se trouve en effet à environ 2,8 unités astronomiques (UA) de son étoile hôte. En général, la distance orbitaire est de 5 à 6 UA. Jupiter se trouve, par exemple, à 5,2 UA de notre Soleil. Cette étude démontre donc que des planètes géantes gazeuses peuvent survivre à la dégénérescence de leur étoile hôte. Mais aussi, et surtout, que tout ne disparaît donc pas dans notre système après la dégénérescence de notre propre étoile.
Une exoplanète géante orbite autour d’une étoile qui a explosé depuis longtemps. C’est la première fois qu’une planète qui a survécu à ce type d’événement est observée, mais bien d’autres pourraient exister.
Dans quelques milliards d’années, notre Soleil se transformera en géante rouge, grandira encore et encore avant de finir par exploser, ne laissant derrière lui qu’une naine blanche. Que restera-t-il de la Terre et des autres planètes du système solaire ? A priori, pas grand-chose, même si le doute persiste.
Une étude parue dans Nature le 13 octobre 2021 affirme avoir trouvé une exoplanète (baptisée MOA2010BLG477Lb) qui a survécu à un événement similaire et qui orbite toujours autour de son étoile dépouillée. Les auteurs se sont intéressés à un signal détecté en 2010 et ont découvert qu’il s’agissait d’un système contenant une naine blanche et une planète semblable à Jupiter.
« Le signal avait en premier lieu été repéré grâce à la technique de la microlentille gravitationnelle, nous explique une des autrices Camilla Danielski, de l’Institut d’Astrophysique d’Andalousie à Grenade. Mais nous avons ajouté une autre méthode basée sur l’observation directe en infrarouge. C’est comme ça que nous avons pu trouver ce couple. » L’astrophysicienne est liée à l’Institut d’astrophysique de Paris, dont de nombreux membres ont cosigné l’étude.
« NOUS SOMMES SÛRS DE NOUS » Les précédentes observations certifiaient que cette configuration était possible en théorie, mais c’est la première fois qu’une planète est observée avec certitude autour d’une naine blanche. L’an dernier, une autre étude était parue sur le même sujet, mais les auteurs reconnaissaient qu’il y avait une incertitude, car la planète était d’une masse 14 fois supérieure à celle de Jupiter. En d’autres termes, il était très possible que ce ne soit pas une planète, mais une petite étoile comme une naine brune. « Ici, assure Camilla Danielski, nous savons que la planète fait à peu près la masse de Jupiter, nous sommes donc sûrs de nous. »
En plus, les auteurs en sont persuadés, la planète était bien là avant la transformation de l’étoile en naine blanche, car il n’y a pas de système binaire. Les modèles de formation des planètes auraient beaucoup de mal à expliquer comment un nouveau monde peut se former autour d’une naine blanche.
Pour ce qui est de l’étoile justement, des vérifications supplémentaires ont été faites, mais dans tous les cas de figure, impossible d’avoir affaire à une étoile dans sa séquence principale, avant sa transformation en géante rouge. Celle-ci est loin d’être suffisamment brillante. Ce n’est donc ni une naine brune, ni une étoile à neutron, ni un trou noir. Par élimination, c’est bien une naine blanche !
Il reste une incertitude autour de la distance entre les deux astres. À titre de comparaison, Jupiter et le Soleil sont éloignés de 5,6 unités astronomiques (une UA correspond à la distance Terre-Soleil). Dans ce système, les observateurs peuvent seulement dire que la distance est supérieure à 2,8 UA. Camilla Danielski précise : « Cela ne nous dit rien sur la distance qu’il y avait entre les deux pendant la séquence principale. La planète a pu migrer après la transformation en naine blanche, mais on ne sait pas non plus quand celle-ci a eu lieu. »
COMMENT SURVIVRE À L’APOCALYPSE Alors comment une planète peut-elle survivre à de tels événements ? Difficile à dire, mais certaines études laissent entendre que la moitié des naines blanches ont en orbite autour d’elles des planètes qui ont survécu à leur évolution. Pour faire simple, cela dépend de la masse de l’étoile, de celle de la planète et de la distance entre les deux. En 2007, une étude suggérait que c’était possible, tant que la planète était en dehors de l’étoile lorsqu’elle s’étendait et se transformait en géante rouge. Une étape pas forcément facile puisque, dans le cas de notre Soleil, le diamètre serait multiplié environ par 200, ce qui engloberait Mercure, Vénus et probablement la Terre. Sauf dans le cas où le dégagement de son énergie repousserait les orbites des planètes.
Actuellement, il est difficile d’en savoir plus, car les naines blanches sont beaucoup plus petites et moins lumineuses que les étoiles dans leur séquence principale. Elles sont aussi beaucoup plus difficiles à détecter, d’autant plus s’il faut trouver des astres qui orbitent autour. « Nous savons que 97 % des étoiles de notre galaxie se transformeront en naine blanche, assure Camilla Danielski. Mais nous sommes actuellement limités par les moyens de détection. »
Mais cela pourrait changer dans un futur proche. L’observatoire Vera C. Rubin sera opérationnel en 2023 si tout se passe comme prévu. Ses détecteurs très sensibles seront capables de capter les objets peu brillants et il faut s’attendre à une multiplication des découvertes de naines blanches. Le télescope spatial Nancy-Grace-Roman, dont le lancement est prévu pour 2025, travaillera dans l’infrarouge et devrait aussi apporter de belles pierres à l’édifice.
Pour Camilla Danielski, les avancées possibles sont nombreuses, mais il faut faire évoluer les méthodes : « Notre étude a été rendue possible, car nous avons croisé deux techniques de détection. C’est quelque chose qui doit devenir une habitude en astronomie pour espérer en apprendre plus sur l’Univers. » La chercheuse espère, grâce à ces progrès, avoir une meilleure connaissance de toute la vie des étoiles : « Nous nous sommes longtemps intéressés aux étoiles de leur séquence principale. Mais les technologies vont nous permettre de connaître les étoiles plus jeunes, les plus vieilles… Mais aussi les planètes qui sont autour. Ce qui nous en apprendra sur l’évolution de tous ces astres. »
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.
Pour observer les spectacles astronomiques que nous réserve le mois d’octobre 2021, munissez-vous de notre carte du ciel. Ce mois-ci, Mercure est à l’honneur.
La petite planète est beaucoup plus proche du Soleil que ne l’est la Terre. On ne peut donc l’observer que le matin ou en soirée. Les deux dernières semaines du mois sont très favorables à sa détection, en toute fin de nuit et au petit matin vers le levant. Mercure nous présentant une fraction croissante de son hémisphère éclairé par le Soleil au cours du mois, son éclat va grandissant et augmente d’un facteur 9 entre le 16 et le 31.
Un horizon est-sud-est bien dégagé Notre conseil : Il est impératif d’avoir un horizon est-sud-est bien dégagé pour la déceler sur un fond rendu déjà lumineux par le lever imminent du Soleil.
La scène est représentée une demi-heure avant le lever du Soleil. La position de Mercure est indiquée tous les 5 jours, à partir du 16. Crédits : Johan Kieken
La carte du ciel d’octobre 2021 Découvrez ci-dessous la carte du ciel visible à la mi-octobre (cliquez dessus pour agrandir l’image).
Comment utiliser cette carte ? Faites tourner votre smartphone ou tablette de manière à ce que le nom de la direction dans laquelle vous observez soit écrit à l’endroit. Les constellations et les étoiles que vous retrouverez dans le ciel qui vous fait face sont toutes celles dont le nom est lisible sans trop pencher la tête. La position des planètes visibles à l’œil nu est indiquée pour le 15 du mois. Notre carte tracée pour une latitude de 47° nord montre le ciel visible en France métropolitaine, et plus largement en Europe et dans le monde, à l’intérieur d’une bande s’étendant de 40 à 54° de latitude nord. Si vous êtes au nord du 47e parallèle, l’étoile Polaire sera plus haute dans votre ciel et plus basse dans le cas contraire.
La détection de milliers d’exoplanètes depuis près de trois décennies permet de dégager des tendances sur la répartition des planètes en fonction des étoiles. L’une d’elles est que les planètes les plus grosses sont souvent en orbite autour d’étoiles plus massives. Une nouvelle étude offre une explication à ce mystère.
Les personnes de grande taille ont souvent des parents de grande taille, alors que les personnes de petite taille, généralement pas. Ce constat immémorial trouva son explication dans la génétique. À certains égards, les étoiles et les planètes ont des relations similaires. Par exemple, les étoiles sont plus vieilles que leurs planètes, elles sont plus grosses et contrôlent une grande partie de ce qui arrive aux planètes qu’elles hébergent. Mais jusqu’où cette analogie est-elle valable ? Les étoiles « transmettent-elles » certaines de leurs caractéristiques aux planètes qui les orbitent, par exemple leur taille ? Les résultats d’une nouvelle étude publiée dans la revue Astronomy & Astrophysics suggèrent que c’est au moins en partie vrai.
Une énigme cosmique Michael Lozovsky, premier auteur de l’étude, ancien doctorant à l’université de Zurich et associé au Pôle de recherche national (PRN) suisse PlanetS, explique : « au cours des dernières années, les astronomes ont découvert que les étoiles plus massives ont tendance à héberger des planètes plus grandes. Bien que cela semble intuitif à première vue, la raison derrière cela n’est pas évidente et il n’y a pas eu de tentatives rigoureuses pour l’expliquer. »
Contrairement aux enfants, les planètes ne sont pas « enfantées » par leur étoile. Elles se forment à partir du même gaz et de la même poussière, avec un certain retard – les étoiles commencent à se former plus tôt -, mais l’étoile n’est souvent pas mature lorsque les planètes commencent à apparaître. Une forme de « patrimoine », comme chez l’être humain, n’est donc pas la raison pour laquelle les étoiles massives hébergent des planètes plus grandes.
Mais les trois théories suivantes, que Lozovsky et ses collègues ont formulées, pourraient expliquer le modèle.
Les planètes autour d’étoiles plus massives sont plus chaudes : les étoiles plus grosses sont plus chaudes et émettent plus d’énergie que les étoiles plus petites. Cela réchauffe plus fortement les planètes environnantes et, à mesure que les planètes deviennent plus chaudes, elles gonflent et deviennent plus grosses.
Les planètes autour d’étoiles plus massives sont plus massives : puisque la taille d’une planète augmente avec sa masse, il se pourrait que les étoiles plus massives hébergent des planètes plus grosses simplement parce que les planètes elles-mêmes sont également plus massives.
Les planètes autour d’étoiles plus massives ont des atmosphères plus légères : l’atmosphère entourant la planète peut également être un facteur important pour sa taille. Si les étoiles plus grandes ont tendance à héberger des planètes avec des atmosphères constituées de gaz légers tels que l’hydrogène et l’hélium, cela pourrait également expliquer leur plus grande taille et la tendance observée.
Des gaz légers pour des grosses planètes À l’aide des bases de données de la Nasa, l’équipe a d’abord examiné les informations disponibles sur des milliers de planètes, comme la température et la taille. « Si les planètes plus grandes étaient effectivement plus chaudes, cela aurait été visible dans les données. Cependant, ce que nous avons trouvé était le contraire : les planètes les plus chaudes sont parfois encore plus petites, possiblement parce que le fort rayonnement stellaire évapore une partie de leur atmosphère », explique Lozovsky.
Tester les deux autres théories nécessitait plus que des statistiques. « À l’aide de modèles informatiques dédiés, nous avons simulé l’évolution de la taille des planètes lorsque leur masse augmentait », explique Lozovsky. Ce que l’équipe a découvert, c’est que les planètes ne deviennent pas significativement plus grosses pour une masse ajoutée donnée, mais qu’elles deviennent plutôt plus denses. Par conséquent, les chercheurs ont également rejeté cette explication et se sont retrouvés avec la troisième théorie, affirmant que la plus grande taille des planètes provient de parts plus élevées de gaz légers. « Cette fois, nous avons trouvé un signal clair : la variation de la composition des planètes a eu un effet important sur leur taille et pourrait donc expliquer la relation observée avec la masse des étoiles. Cela nous indique également que les étoiles plus grandes ont tendance à héberger des planètes avec des atmosphères plus massives », rapporte le chercheur.
« Les résultats nous aident non seulement à estimer quels types de planètes sont susceptibles d’orbiter autour d’une étoile donnée, mais pourraient également nous aider à combler des lacunes dans notre compréhension de la formation des planètes », explique Ravit Helled, coauteure de l’étude, membre du PRN PlanetS et professeur d’astronomie informatique à l’université de Zurich. Sur la base de leurs découvertes, les chercheurs concluent que les planètes autour des étoiles plus grandes ont tendance à collecter des gaz plus rapidement au cours de leur formation. Ceci est important, car le gaz et la poussière à partir desquels les planètes se forment commencent à s’évaporer à mesure que l’étoile grandit et rayonne plus fortement. Ainsi, les planètes n’ont qu’un temps limité pour grandir et acquérir ce dont elles ont besoin pour leur existence future – un peu comme les enfants, dont on attend qu’ils finissent par voler de leurs propres ailes.
Le noyau de Saturne est désormais bien mieux connu, révèle une étude parue dans Nature Astronomy. C’est grâce aux anneaux de la planète qui fournissent une vue sur sa structure interne.
Il est toujours difficile d’imager comment des scientifiques parviennent à étudier ce qui se trouve à l’intérieur de planètes éloignées. Ça l’est encore plus lorsque cette prouesse est réalisée en regardant ses anneaux. C’est pourtant ce qu’on fait une équipe de chercheurs américains qui publient leur résultat dans Nature Astronomy. Ils affirment que le noyau de Saturne est très différent de ce que disaient les théories précédentes et basent leurs conclusions sur les oscillations de ses célèbres anneaux.
La méthode habituelle pour percer une planète à jour est d’observer son champ gravitationnel, l’idéal étant d’avoir un vaisseau en orbite autour. Ce vaisseau est alors très légèrement perturbé par les forces qui s’exercent depuis la planète, ce qui peut révéler à quoi ressemble le noyau au milieu.
CASSINI PERTURBÉE PAR LES ANNEAUX La sonde Cassini est restée treize ans dans les environs de Saturne et de ses satellites. Elle a eu l’occasion de tester ces perturbations et a permis de conclure que le noyau était compact et métallique, avec une enveloppe d’hydrogène et d’hélium. Cependant, les auteurs ajoutent quelque chose dans l’équation : les perturbations causées par les anneaux. Et ça change tout ! Ils arrivent, eux, à la conclusion que le noyau est en réalité très diffus, sans réelles frontières, et qu’il occupe jusqu’à 60 % rayon de la planète. Il s’agirait d’un mélange inconsistant d’hydrogène, d’hélium et de quelques éléments métalliques lourds.
Les chercheurs racontent : « Pour Jupiter, la sonde Juno avait émis la possibilité de l’existence d’un noyau diffus, pas bien délimité. Avec Cassini, nous avions l’opportunité unique d’étudier si c’était le cas aussi pour Saturne en s’intéressant à ses anneaux. » En effet, il existe des ondes de gravité au sein des anneaux, qui ont elles aussi été mesurées par la sonde. En prenant en compte ces perturbations dans leurs calculs, les chercheurs ont finalement conclu qu’un noyau plus diffus et plus grand paraissait plus vraisemblable. « Les modèles avec un noyau homogène central ne sont pas à exclure totalement, nuancent les auteurs, mais le nôtre semble plus plausible. »
Cela dit, il y a un problème avec ce modèle, c’est qu’il met en doute la théorie sur la formation des géantes gazeuses. La plupart des modèles de formation tablent sur une accrétion rapide autour d’un noyau métallique lourd. Or, ici il faudrait trouver une autre solution. Les auteurs établissent quelques hypothèses, notamment celle selon laquelle le noyau s’est érodé au fur et à mesure, et s’est mélangé avec l’eau et les silicates. Mais même avec ça, il reste difficile d’imaginer comment le résultat final pourrait être un noyau qui mesure plus de la moitié du rayon de la planète. La même énigme se pose à propos de Jupiter. « Des modèles plus complexes peuvent être nécessaires pour expliquer les structures internes des géantes de gaz, afin d’avoir un tableau plus complet », concluent les auteurs.
Malheureusement, aucune mission n’est prévue vers Saturne dans un avenir proche pour tenter d’en savoir plus. Il y a bien Dragonfly mais elle vise uniquement son satellite Titan. En revanche, la sonde JUICE doit bientôt s’envoler en direction de Jupiter pour peut-être lever une partie du mystère.
Les données de l’atterrisseur InSight révèlent de nouveaux détails inédits sur la structure intérieure de Mars (croûte, manteau, noyau). La planète est peut-être froide à l’extérieur, mais elle est décrite comme « chaude et gluante » à l’intérieur.
À quoi ressemblent le cœur et l’intérieur de Mars ? Les données obtenues par l’atterrisseur InSight de la Nasa permettent de le savoir un peu mieux. « Les centaines de tremblements de Mars que j’ai mesurés le confirment maintenant, a tweeté le compte officiel @NASAInSight le 23 juillet 2021. Mars est peut-être froide et croûteuse à l’extérieur, mais elle est chaude et gluante à l’intérieur. Les nouveaux résultats scientifiques de mon sismomètre en révèlent plus sur le cœur de Mars et sur la formation de toutes les planètes rocheuses. »
Dans une série de trois articles publiés dans Science le même jour, de nouvelles découvertes sur l’intérieur de la planète rouge sont présentées. Comme le rappelle la revue scientifique, « l’intérieur d’une planète recèle d’importants indices sur son origine et son évolution thermique et dynamique ». Dans ces études, les scientifiques « présentent les premières découvertes de la structure intérieure de Mars basées sur les données de l’atterrisseur de la Nasa InSight ». Il s’agit des premières observations directes de la structure de la croûte, du manteau et du noyau sur une autre planète de type rocheux. L’intérêt est aussi de pouvoir comparer ces informations à ce que nous savons de la Terre.
CROÛTE, MANTEAU, NOYAU Voici les principales « surprises » que les scientifiques ont pu découvrir grâce à InSight sur l’intérieur de Mars. Chacun des articles scientifiques parus dans Science s’intéresse à une couche distincte.
Sur sa croûte : elle est plus fine que prévu et contient probablement deux ou trois sous-couches (son épaisseur serait de 24 à 72 km), Sur son manteau : il est constitué d’une seule couche de 1 560 km d’épaisseur, qui est plus simple que celle de la Terre, Sur son noyau : il est plus imposant que prévu, avec un rayon de 1830 km, et il est en fusion (à titre de comparaison, le noyau externe de la Terre est en fusion, et son noyau interne est solide, il reste encore à découvrir s’il en est de même pour Mars).
Il a fallu deux ans pour mesurer ces données. Ce délai est tout particulièrement impressionnant lorsque l’on songe au noyau, et au temps qu’il a fallu pour mesurer celui de la Lune (40 ans après les missions Apollo) et celui de la Terre (des centaines d’années).
LES SCIENTIFIQUES ATTENDENT TOUJOURS « THE BIG ONE » Si les rovers comme Perseverance ou Curiosity ont l’avantage de pouvoir se déplacer (lentement) pour explorer plusieurs zones, leur étude de Mars ne peut que se limiter à sa surface. Avec l’arrivée d’InSight sur Mars en 2018, et grâce aux données enregistrées avec le sismomètre de l’engin (SEIS, pour « Seismic Experiment for Interior Structure »), on a pu pour la première fois obtenir des éléments sur l’intérieur de Mars. À ce jour, le sismomètre d’InSight a pu détecter 733 tremblements de Mars. 35 d’entre eux ont pu être mobilisés dans les trois nouvelles études.
« Ces résultats fournissent une structure préliminaire de Mars qui permet de contraindre les différentes théories expliquant la chimie et la dynamique interne de la planète », peut-on lire dans Science. Les scientifiques espèrent encore intercepter un plus gros séisme — la Nasa parle de « the big one » –, pour en apprendre davantage sur les entrailles de Mars.
La saison estivale et les vacances sont une belle occasion d’admirer le ciel. Voici les phénomènes astronomiques dont il est possible de profiter en juillet 2021, même si vous n’avez pas d’instrument.
L’été est désormais entamé, ce qui devrait faciliter les observations astronomiques. La saison estivale est un moment idéal pour contempler le ciel, en raison de ses températures clémentes. On peut plus sereinement envisager de passer quelques heures nocturnes dehors, à attendre les étoiles filantes ou à chercher les planètes.
Voici tous les événements astronomiques dont vous allez pouvoir profiter en juillet 2021, si la météo est favorable, bien sûr.
LES PHASES DE LA LUNE Pas d’éclipse de Lune ce mois-ci (il ne peut pas y en avoir tous les mois), mais cela n’empêche pas d’admirer le satellite naturel de la Terre. Tous les 29 jours environ, la Lune effectue sa lunaison (le nom qu’on donne à l’intervalle entre deux mêmes phases lunaires). Pendant ce temps, on peut voir que l’éclairage de la face visible de la Lune par le Soleil varie. Les phases servent ainsi de repère.
Le jeudi 1er juillet correspond au dernier quartier. Concrètement, on peut voir une demi-lune. On peut aussi dire que la Lune est quadrature Ouest. Le samedi 10 juillet, c’est le jour de la nouvelle Lune. Elle n’est pas présente dans le ciel nocturne, car elle se trouve entre la Terre et le Soleil. Le samedi 17 juillet, on retrouve une demi-lune, avec la phase du premier quartier. La Lune est en quadrature Est. Le samedi 24 juillet, c’est la pleine Lune. Sa face visible est entièrement illuminée par le Soleil. Des surnoms sont parfois donnés à la Lune en cette période : ils sont certes poétiques, mais sans valeur scientifique. Et le samedi 31 juillet, c’est le retour du dernier quartier.
LES PLANÈTES OBSERVABLES À L’ŒIL NU Tout au long du mois de juillet, plusieurs planètes sont visibles sans instrument. Seule Mercure finit par disparaitre du ciel en fin de mois. Voici les horaires de visibilité et les constellations dans lesquelles se trouvent les planètes.
Mercure Vénus Mars Jupiter Saturne Du 1er au 4 5h30 – 5h50 Taureau 22h – 22h50 Cancer 22h – 23h Cancer 1h – 5h50 Verseau 0h20 – 5h50 Du 5 au 11 5h20 – 5h50 Taureau 22h – 22h40 Cancer 22h – 22h50 Cancer 0h30 – 5h50 Verseau 23h50 – 5h50 Capricorne Du 12 au 18 5h30 – 6h Gémeaux 22h – 22h40 Lion 22h – 22h30 Lion 0h10 – 6h Verseau 23h20 – 6h Capricorne Du 19 au 25 5h50 – 6h10 Gémeaux 21h50 – 22h30 Lion 21h50 – 22h10 Lion 23h40 – 6h10 Verseau 22h50 – 6h10 Capricorne Du 26 au 31 invisible 21h40 – 22h20 Lion 21h40 – 22h Lion 23h10 –
LES AUTRES PHÉNOMÈNES ASTRONOMIQUES Et voilà les autres phénomènes astronomiques qui vont ponctuer le mois de juillet 2021.
Vous possédez des jumelles ? Avant l’aube du dimanche 4 juillet, vous pouvez les utiliser pour tenter de trouver Uranus (on vous voit ricaner) à gauche de la Lune. Le lundi 5 juillet, la Terre est au plus loin du Soleil, à une distance de 1,02 unité astronomique. Il n’y a rien de spécial à contempler, sachez simplement qu’on dit que la Terre est à l’aphélie. Un joli rapprochement entre la Lune, en croissant, et Vénus est à admirer après le coucher du Soleil le lundi 12 juillet. Le jeudi 15 juillet, c’est le maximum d’un essaim d’étoiles filantes, les Capricornides. Le dimanche 25 juillet, en admirant la pleine Lune, ne manquez pas de chercher Saturne, qui se trouve juste au-dessus. Le lendemain, lundi 26 juillet, c’est Jupiter qui est toute proche de Saturne. Vous savez maintenant à quels moments profiter aux mieux des spectacles célestes du mois. Bonnes observations !
Au cours des dernières semaines, les vagues de chaleur qui se sont abattues à divers endroits de la planète ont annoncé le début d’une lourde canicule. Mais certains lieux sont plus touchés par le réchauffement climatique que d’autres. En effet, le nord-ouest du Pacifique a été durement touché par les hautes températures selon le satellite Sentinel-3 de l’ESA, affichant des températures au sol atteignant 63 °C.
Les températures de l’air pendant la vague de chaleur record dans le nord-ouest du Pacifique étaient déjà assez mauvaises. Mais au sol, elles étaient encore pires. De nouvelles images du satellite Sentinel-3 de l’Agence spatiale européenne montrent des températures au sol atteignant 63 degrés Celsius à Wenatchee, Washington.
Chaleur au sol : un autre indicateur de température Le nord-ouest du Pacifique est placé sous un dôme de chaleur record depuis des jours. Cela a entraîné des journées consécutives de records de température, y compris certains qui duraient depuis des décennies. Ces températures sont basées sur des lectures de l’air. La plupart des stations météorologiques du réseau de surveillance du National Weather Service se situent entre 1.3 et 1.8 mètre du sol pour obtenir des mesures précises. Elles sont également situées sur un sol plat aussi loin que possible du béton.
C’est utile pour les enregistrements à long terme à des endroits spécifiques, et les données de ces stations offrent une preuve concluante de l’ampleur du réchauffement de la planète. Mais les satellites peuvent fournir une méthode différente pour estimer la chaleur. Le satellite Sentinel-3 est doté d’un capteur surnommé « radiomètre de température de surface de la mer et de la terre », qui lui permet de capturer diverses vues de la température de surface de la Terre.
Le même capteur a révélé une chaleur choquante en Sibérie plus tôt ce mois-ci, et cela donne une toute nouvelle perspective à la vague de chaleur du nord-ouest du Pacifique. La chaleur dans l’air peut se dissiper, mais le sol peut retenir et accumuler de la chaleur sur de plus longues périodes une fois que la température de l’air augmente. C’est particulièrement vrai dans les endroits avec beaucoup de béton.
Des températures au sol anormalement élevées Les grandes villes du nord-ouest du Pacifique se trouvent à l’ouest des Cascades. En regardant la carte, il est clair que les zones métropolitaines de Seattle, Victoria et Vancouver sont plus chaudes que la région environnante. Les Cascades sont également clairement visibles sur la carte, avec les montagnes plus fraîches et les vallées plus chaudes.
Mais c’est à l’est des montagnes que les températures de l’air et du sol se réchauffent vraiment. Cette région est coupée de l’océan Pacifique qui agit comme une influence modératrice sur les températures de l’air. Lytton, une ville de l’intérieur de la Colombie-Britannique, a établi lundi un record de chaleur canadien (en battant le record établi dimanche). Mais la petite ville de Kamloops, située à environ 100 kilomètres au nord-est, a vu des températures au sol encore plus élevées.
Encore une fois, la ville d’environ 90 000 habitants est beaucoup plus peuplée que Lytton, et ce béton supplémentaire a contribué à garantir des températures au sol plus élevées. Les données de Sentinel-3 montrent que les 56 degrés Celsius ont été atteints. Dans la partie intérieure de Washington, un schéma similaire s’est produit avec des températures au sol encore plus extrêmes. Une grande partie de l’État a atteint 55 degrés Celsius ou plus, y compris la mesure susmentionnée de 63 °C à Wenatchee.
Un danger pour la santé publique Ce type de chaleur extrême au sol n’est pas seulement une nouveauté frappante ; cela peut causer de réels dommages. Les routes se sont déformées dans le nord-ouest. Il présente également un risque majeur pour la santé publique. Plus tôt ce mois-ci, les médecins de l’Arizona Burn Center ont publié un rapport intitulé Streets of Fire, qui détaille les dangers des brûlures dues à la chaussée. Les résultats montrent qu’un nombre record de 104 brûlures liées à la chaleur ont eu lieu au centre l’année dernière.
La plupart avaient plus de 60 ans et les chutes étaient à l’origine d’un certain nombre de brûlures sur la chaussée. Ce n’était pas seulement le genre de blessures que l’on peut soigner avec un pansement ; au contraire, les patients ont nécessité en moyenne deux interventions chirurgicales et un séjour de deux semaines à l’hôpital pour se rétablir.
Les scientifiques s’approchent d’une solution à l’énigme du méthane sur Mars. Pourquoi certains instruments scientifiques en trouvent-ils, mais pas d’autres ? En journée, le méthane accumulé près de la surface serait mélangé dans l’atmosphère.
Pourquoi certains instruments scientifiques envoyés sur Mars détectent-ils du méthane, et pas d’autres ? Tandis que le rover Curiosity de la Nasa a identifié à plusieurs reprises ce gaz à la surface de la planète rouge, l’orbiteur TGO (ExoMars Trace Gas Orbiter) de l’ESA n’en détecte pas dans l’atmosphère. Une partie de l’énigme semble sur le point d’être résolue, a annoncé la Nasa le 29 juin 2021. Ces avancées ont été détaillées dans la revue Astronomy & Astrophysics.
« La quantité, la distribution et le comportement du méthane dans l’atmosphère de Mars sont d’un grand intérêt pour la communauté scientifique planétaire et pour le grand public puisque le gaz est reconnu comme une biosignature potentielle, en partie en raison de son origine principalement biologique sur Terre », écrivent les auteurs de l’étude. Sur Terre, on sait qu’une part importante du méthane est produite par des microbes, qui aident ainsi des animaux à digérer. Si ce gaz est détecté sur Mars, on peut donc se demander si cela implique la présence de microbes sur la planète. Il faut néanmoins garder en tête que ce méthane pourrait très bien n’avoir aucune origine biologique, et être produit par des processus géologiques.
« UNE PINCÉE DE SEL DILUÉE DANS UNE PISCINE OLYMPIQUE » Avant même de découvrir l’origine de ce gaz sur Mars, il faut comprendre pourquoi tous les robots envoyés sur la planète ne le détectent pas. Installé à bord de Curiosity, le spectromètre laser TLS (pour « Tunable Laser Spectrometer ») a mesuré la présence du méthane dans le cratère Gale, dans une quantité équivalente à « une pincée de sel diluée dans une piscine olympique », décrit la Nasa. La sonde TGO, elle, n’a pas identifié de méthane, alors même qu’il s’agit d’un de ses objectifs. « Nous nous retrouvons avec un écart apparent entre les ensembles de données du rover et de l’orbiteur », peut-on lire dans l’étude.
Les scientifiques ont émis l’hypothèse qu’il pouvait exister des écarts dans les mesures de méthane réalisées par le rover en fonction du moment de la journée où elles avaient lieu. Il se trouve que l’instrument TLS a besoin d’énergie, et qu’il fonctionne principalement la nuit, quand les autres instruments sont au repos. L’atmosphère de Mars étant plus calme la nuit, on pourrait imaginer que le méthane s’accumule à proximité de la surface de la planète. En journée, ce méthane serait ensuite mélangé dans l’atmosphère, de telle sorte qu’il serait dilué au point de devenir indétectable. Cela expliquerait que TGO, à 5 kilomètres au-dessus de la surface martienne, ne le repère pas.
UN MÉCANISME DE DESTRUCTION DU MÉTHANE À L’ŒUVRE ? Pour vérifier ce scénario, l’instrument TLS de Curiosity a été utilisé afin de prendre des mesures en journée. Plus exactement, le méthane était mesuré pendant une nuit, puis le jour suivant, puis la nuit suivante. Les deux mesures réalisées pendant la journée ont confirmé que le robot ne détectait pas de méthane à ce moment-là. Autrement dit, et comme le résume bien le docteur en planétologie Thomas Appéré sur Twitter, « en se mélangeant dans l’atmosphère, le taux de méthane passerait sous le seuil de détection ». Cela permet aussi d’expliquer pourquoi TGO, qui ne peut rechercher du méthane qu’en journée, n’en détecte pas.
Cette découverte ne résout cependant pas totalement le mystère du méthane sur Mars : pourquoi ne s’accumule-t-il pas dans l’atmosphère ? Comme l’indique la Nasa, le méthane est une molécule stable, dont l’espérance de vie sur Mars est de 300 ans. On s’attendrait à ce qu’il s’accumule tellement dans l’atmosphère que TGO puisse l’identifier. Il y a donc peut-être « un mécanisme de destruction ou de séquestration du méthane » insoupçonné dans l’atmosphère de Mars, écrivent les scientifiques dans leur conclusion. Des expériences sont prévues pour en découvrir les causes éventuelles.
