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Le Soleil aurait eu des anneaux, comme Saturne, avant d’avoir des planètes

Une équipe de scientifiques soupçonne que le Soleil ait autrefois été entouré d’anneaux, comme ceux de Saturne. Cela expliquerait selon eux pourquoi notre planète n’est pas devenue une super-Terre.

Avant d’être entouré de planètes, le Soleil aurait eu des anneaux, un peu comme Saturne. L’étoile aurait été encerclée de bandes de gaz et de poussière, en tout cas d’après les travaux d’une équipe de scientifiques, publiés dans Nature Astronomy et relayés par l’université Rice le 4 janvier 2022.

« Nous montrons que notre système solaire peut s’être formé à partir d’anneaux de planétésimaux [ndlr : corps solides engendrant des planètes par agglomération de matière] […] plutôt que d’un disque continu », peut-on lire dans ce texte.

Ces anneaux auraient d’ailleurs eu un rôle non négligeable dans la formation de la Terre. Ils lui auraient tout simplement évité de devenir une « super-Terre » (une planète ayant entre 5 et 10 fois la masse de la Terre).

Des « bosses de pression » à l’origine des anneaux ?
Selon ces scientifiques, il s’est forcément passé quelque chose dans le système solaire pour éviter que la Terre ne devienne beaucoup plus grosse. Ce type de planète rocheuse est observé autour d’au moins 30 % d’étoiles comparables au Soleil dans la Voie lactée, souligne l’université Rice.

Le Soleil aurait eu des anneaux, comme Saturne, avant d’avoir des planètes
Représentation des trois anneaux. // Source : Rajdeep Dasgupta
Les auteurs intègrent des sortes de « bosses de pression » dans leur simulation de la formation du système solaire. Elles seraient apparues dans le disque de gaz et de poussières entourant l’étoile encore jeune.

Ce genre de bandes a été vu dans d’autres systèmes stellaires. Ils soupçonnent que ces structures pourraient expliquer l’architecture de notre propre système solaire, et pourquoi nous n’avons pas de super-Terre, pourtant si répandues ailleurs.

Leur modèle aboutit à la création de 3 anneaux aux propriétés différentes, ainsi qu’à des caractéristiques du système solaire comme nous le connaissons : la ceinture d’astéroïdes entre Mars et Jupiter ; les orbites stables de la Terre, de Mars, Vénus et Mercure ; la ceinture de Kuiper, qui contient des comètes et des astéroïdes au-delà de l’orbite de Neptune.

Un scénario différent des autres
Ce scénario de trois anneaux formés autour du Soleil « s’écarte des modèles standard, concèdent les auteurs, qui supposent un disque continu de planétésimaux observés dans les disques autour de jeunes étoiles ». Selon leur hypothèse :

Les planètes telluriques (Mercure, Vénus, Terre, Mars) seraient nées d’un anneau étroit, situé au niveau de la Terre. Cela expliquerait « l’absence de planètes à l’intérieur de l’orbite de Mercure et la faible masse de Mars » ;
Les planètes géantes gazeuses (Jupiter, Saturne) se seraient formées depuis un anneau central épais, au-delà de la ceinture d’astéroïdes.
Puis, lors de la croissance des planètes géantes (Jupiter, Saturne, Uranus, Neptune), un dernier anneau, le plus externe, se serait formé au-delà de l’orbite actuelle d’Uranus. Cela aurait donné, plus tard, la ceinture de Kuiper.

Par ailleurs, concernant la formation de la Terre, les scientifiques ont remarqué que s’ils retardaient la création de l’anneau central dans leur modèle, cela menait à la formation de planètes de type super-Terre. Ils en concluent que le moment où la bosse de pression correspondante aurait pu se créer a sans doute été décisif pour expliquer à quoi ressemble le système solaire aujourd’hui.

Source : https://www.numerama.com/sciences/816869-le-soleil-aurait-jadis-eu-des-anneaux-comme-saturne.html

Des scientifiques veulent envoyer des formes de vie terrestre vers d’autres étoiles

Nous sommes nombreux à rêver de voyager vers les étoiles. Et si la technologie qui emmènera des êtres humains au-delà de notre Système solaire n’est pas encore au point, les ingénieurs travaillent déjà à y expédier de toutes petites sondes. Des chercheurs suggèrent même aujourd’hui qu’il pourrait être très enrichissant d’y intégrer quelques passagers un peu particuliers…

Il y a seulement quelques décennies, envoyer des êtres humains dans l’espace, cela semblait irréalisable. Puis il y a eu Youri Gagarine et Neil Armstrong a posé le pied sur la Lune. Il y a seulement quelques années, ce rêve semblait encore inaccessible au commun des mortels. Et il y a eu Virgin Galactic et SpaceX. Aujourd’hui, certains commencent même à réfléchir à la manière dont la vie pourrait quitter bientôt son berceau. Le Système solaire. « Je pense que c’est notre destin de continuer à explorer », souligne dans un communiqué de l’université de Californie à Santa Barbara (États-Unis), Joel Rothman, coauteur d’une publication à ce sujet dans la revue Acta Astronautica.

Alors, la vie s’envolera-t-elle bientôt vers les étoiles ? « Pourquoi pas », répondent aujourd’hui les chercheurs. Mais il s’agira probablement, dans un premier temps, de tous petits êtres embarqués à bord d’engins spatiaux eux aussi tous petits. Car nous ne pouvons pas l’occulter. Pour atteindre les étoiles à bord de vaisseaux à propulsion chimique, il faudrait un temps fou. Les missions Voyager ont déjà mis 40 ans pour atteindre seulement les limites de notre Système solaire. Et il ne leur faudrait pas moins de 80.000 ans pour arriver jusqu’aux étoiles les plus proches.

Les chercheurs de l’université de Californie travaillent ainsi à élaborer des sondes miniatures — des StarChips, comme les appellent déjà les ingénieurs — de pas plus d’un gramme, équipées tout de même de l’instrumentation nécessaire à détecter, collecter et transmettre des données vers la Terre. Mais surtout, propulsées à environ 30 % de la vitesse de la lumière à l’aide d’un rayon laser. Ces engins pourraient atteindre des vitesses relativistes et voyager jusqu’à Poxima Centauri… en seulement une vingtaine d’années ! Et ils pourraient être en mesure d’y emmener de petits animaux vivants résistants aux radiations. Des tardigrades…

Des questions techniques… et éthiques
Les chercheurs estiment que des milliers de ces créatures pourraient être mises en dormance sur des engins interstellaires et réveillées une fois l’objectif atteint. Avec la possibilité pour les scientifiques d’en apprendre ainsi plus sur les effets des voyages interstellaires sur la vie. « Nous pourrions étudier dans quelle mesure les tardigrades se souviennent d’un comportement appris sur Terre après s’être éloignés de leur planète d’origine à une vitesse proche de celle de la lumière et examiner leur métabolisme, leur physiologie, leur fonction neurologique, leur reproduction et leur vieillissement. Car la plupart des expériences qui peuvent être menées sur ces animaux dans un laboratoire peuvent être effectuées à bord de StarChips alors qu’ils traversent le cosmos », assure Joel Rothman.

L’objectif restant bien sûr de comprendre les effets potentiels d’un voyage interstellaire sur l’humain. Même si ce rêve ne devrait pas se concrétiser tout de suite. Et que, d’ici là, « nous aurons peut-être créé des formes de vie plus adaptées ou des hybrides personne-machine plus résistants. »

Les chercheurs ne perdent pas non plus de vue les questions éthiques rattachées à ces travaux d’un genre un peu particulier. Certains envisagent déjà que la vie a pu être apportée sur Terre par des comètes. Ou même, volontairement, par une civilisation extraterrestre. Alors envisager d’envoyer des formes de vie vers d’autres étoiles — ne serait-ce que des tardigrades — soulève naturellement des questions. Et même des questions encore plus générales pour certaines. Avons-nous seulement « le droit » d’envoyer ainsi dans l’espace, des micro-organismes qui n’ont rien demandé ? Ou d’envoyer, plus tard, des êtres humains vers des destinations dont ils ne reviendront peut-être jamais ? Des questions d’éthiques peut-être bien tout aussi intéressantes que les questions scientifiques qui les accompagnent…

Source : https://www.futura-sciences.com/sciences/actualites/voyages-interstellaires-scientifiques-veulent-envoyer-formes-vie-terrestre-vers-autres-etoiles-9596https://www.futura-sciences.com/sciences/actualites/voyages-interstellaires-scientifiques-veulent-envoyer-formes-vie-terrestre-vers-autres-etoiles-95969/9/

La structure du Système solaire serait héritée d’anneaux dans son disque protoplanétaire

Des simulations numériques permettent de donner une nouvelle interprétation des images de disques protoplanétaires fournies par le réseau de radiotélescopes Alma. Celui à l’origine du Système solaire aurait été formé de trois anneaux de matière dans lesquels les planètes seraient nées à partir de planétésimaux formés de la matière poussiéreuse confinée dans ces anneaux.

La cosmogonie du Système solaire est un sujet absolument fascinant qui combine des considérations savantes de mécanique céleste, d’hydrodynamique et de théorie cinétique des gaz mais aussi de cosmochimie. Dès le XIXe siècle, la science positive – pour reprendre les mots d’Auguste Comte – s’approprie l’étude de l’origine du Système solaire en se basant initialement sur les réflexions et les idées d’Emmanuel Kant et Pierre Laplace sur la formation par effondrement gravitationnel à partir d’un nuage de matière d’un disque protoplanétaire entourant le jeune Soleil et où la matière initialement chauffée par cet effondrement, ou par une autre raison, va se condenser en donnant les planètes.

Au tout début du XXe siècle, bien des théories cosmogoniques ont déjà été proposées à la suite des précédentes et elles sont magistralement exposées dans le traité de Poincaré. Toutefois, il est juste de dire pour la cosmogonie du Système solaire que l’équivalent de la révolution scientifique apportée par Newton en physique et astronomie ne prend vraiment corps qu’au cours des années 1960 à 1970, dans le cadre de la théorie de l’accrétion développée initialement et principalement par le Russe Viktor Safronov et l’États-unien George Wetherill.

Les planétésimaux de Chamberlin-Moulton
Il a en a résulté un scénario de la formation des planètes basé sur la physique et la chimie du Système solaire qui dans ses grandes lignes est accepté aujourd’hui, étant en plus soutenu par les observations concernant de jeunes systèmes planétaires en formation. Une bonne présentation en est donnée dans une série de vidéos dont la première est avec les explications, ci-dessus, de Alessandro Morbidelli, l’astronome et planétologue italien de l’observatoire de la Côte d’Azur, particulièrement connu pour ses travaux sur la dynamique du Système solaire, et Sean Raymond, chercheur au Laboratoire d’astrophysique de Bordeaux et également bien connu pour ses travaux dans le même domaine.

On fait ainsi connaissance dans cette vidéo avec l’hypothèse des planétésimaux dite de Chamberlin-Moulton, initialement proposée en 1905 par le géologue Thomas Chrowder Chamberlin et l’astronome Forest Ray Moulton pour décrire la formation du Système solaire. Elle faisait intervenir toute une série de petits corps dispersés dans un plan orbital autour du Soleil, des briques de futures planètes, qui allaient s’attirer gravitationnellement pour entrer en collision et se coller en faisant croître les embryons de planètes résultant par effet boule de neige, c’est-à-dire précisément le mécanisme de base derrière les calculs de Safronov et Whetherill.

Dans son impressionnante introduction à l’astronomie publiée en 1916, Forest Ray Moulton exposait une théorie possible de l’origine de ces planétésimaux fondée sur les observations de ses collègues de l’époque concernant les galaxies et les nébuleuses, dont on ignorait encore la nature exacte et surtout les distances.

Il y a longtemps, une étoile dans la Voie lactée serait passée trop proche du Soleil, lui arrachant par ses forces de marée des bras de matière chaude qui, en se condensant, allaient donner précisément les planétésimaux. Forest Ray Moulton montrait à l’appui de cette théorie des images de galaxies spirales.

Aujourd’hui, une équipe internationale d’astrophysiciens menée par André Izidoro de l’Université Rice, mais qui comprend aussi Sean Raymond et Bertram Bitsch de l’Institut Max-Planck d’astronomie, vient de publier les résultats d’un fascinant travail sur la cosmogonie du Système solaire dans le célèbre journal Nature Astronomy.

Remarquablement, ce travail qui porte sur les planétésimaux est en résonance avec des images de disques protoplanétaires semblables à celui de l’aube du Système solaire et qui ont été révélées par le réseau de radiotélescopes Alma (Atacama Large Millimeter Array) au Chili. Mais nous avons bien progressé du point de vue observationnel aussi bien que théorique depuis les temps de Forest Ray Moulton.

Il y a longtemps, une étoile dans la Voie lactée serait passée trop proche du Soleil, lui arrachant par ses forces de marée des bras de matière chaude qui, en se condensant, allaient donner précisément les planétésimaux. Forest Ray Moulton montrait à l’appui de cette théorie des images de galaxies spirales.

Aujourd’hui, une équipe internationale d’astrophysiciens menée par André Izidoro de l’Université Rice, mais qui comprend aussi Sean Raymond et Bertram Bitsch de l’Institut Max-Planck d’astronomie, vient de publier les résultats d’un fascinant travail sur la cosmogonie du Système solaire dans le célèbre journal Nature Astronomy.

Remarquablement, ce travail qui porte sur les planétésimaux est en résonance avec des images de disques protoplanétaires semblables à celui de l’aube du Système solaire et qui ont été révélées par le réseau de radiotélescopes Alma (Atacama Large Millimeter Array) au Chili. Mais nous avons bien progressé du point de vue observationnel aussi bien que théorique depuis les temps de Forest Ray Moulton.

Des bosses dans le champ de pression des disques protoplanétaires
C’est en voulant comprendre par des simulations numériques les anneaux révélés par les télescopes, notamment ceux de HL Tauri, que l’équipe de chercheurs est arrivée à la conclusion que le disque protoplanétaire du Système solaire devait lui-même en contenir trois, délimitant des réservoirs chimiques bien précis et relativement isolés les uns des autres et surtout rendant bien compte des tailles et des compositions des corps planétaires du Système solaire et de leur répartition.

Comme on l’avait compris de longue date, tout est le produit d’interaction entre la chimie et la physique.

On est ainsi en présence de champs de température et de pression dans un disque protoplanétaire avec un gradient chimique et diverses forces en présence, la gravitation comme des forces de frottement, la pression de la lumière et d’autres forces relevant de l’électromagnétisme.

Les calculs montrent aujourd’hui que les anneaux résulteraient de bosses dans les champs de pression, de sorte que les régions internes soient le lieu de pressions inférieures à celles aux bords externes des anneaux qui sont donc des pièges à poussières et cailloux, bloquant leur dérive sous l’effet du frottement avec le gaz en direction de l’étoile centrale.

Source : https://www.futura-sciences.com/sciences/actualites/cosmogonie-structure-systeme-solaire-serait-heritee-anneaux-son-disque-protoplanetaire-70888/

Combien de temps faut-il pour atteindre chaque planète du Système solaire depuis la Terre ?

Nous sommes à 41 millions de kilomètres de Vénus, 78 millions de kilomètres de Mars et 4,3 milliards de kilomètres de Neptune. Combien de temps les différentes sondes spatiales ont-elles mis pour atteindre les différentes planètes ? Réponse avec cette infographie.

La sonde Parker Solar Probe, lancée le 12 août 2018, est l’objet spatial le plus rapide créé par l’Homme. Elle voyage à 393.000 km/h, de quoi parcourir un Paris-Tokyo en 1 min 30 s. La La vitesse ayant une direction et une intensité est représentée par un vecteur, le vecteur vitesse. La vitesse relative est la vitesse d’un corps par rapport à un autre ou par rapport à un repère. » vitesse des sondes est cependant loin d’être constante : elle est notamment accélérée lors du passage au-dessus des planètes en profitant de leur assistance gravitationnelle. Les sondes spatiales doivent aussi échapper à d’autres perturbations gravitationnelles, notamment quand on s’approche du Le Soleil est l’étoile la plus proche de la Terre, dont elle est distante d’environ 150 millions de kilomètres. Le Soleil est situé à 8,5 kparsecs du centre de la Voie lactée. Dans la classification des étoiles, le soleil est une étoile de type G2.
La masse… » Soleil. À tel point qu’il faut plus d’énergie pour se placer en orbite autour de Mercure que pour atteindre À sa découverte par Clyde Tombaugh en 1930, Pluton a été considérée comme la neuvième planète du Système solaire. Mais, dès la fin du XXe siècle, d’autres objets assez similaires ont été découverts, dont notamment Eris, qui le dépassait légèrement en taille. Il est bien rapidement apparu… »

Pluton ! La durée du voyage dépend également de la distance, qui est plus ou moins grande pour les planètes ayant une orbite elliptique. Voici les records établis jusqu’à présent et la durée théorique d’un voyage à la vitesse de la lumière (si nous sommes un jour capables de l’atteindre…).

MercureDistance moyenne par rapport à la Terre : 91,69 millions de kilomètres (Mkm)Sonde spatiale : BepiComboDate de lancement : 19 octobre 2018Date d’arrivée (insertion en orbite) : 5 décembre 2025 (prévision)Durée du voyage : 2.604 jours, soit 7 ans, 1 mois et 17 jours (prévision)Durée théorique du voyage (vitesse de la lumière) : 5 min 6 s

VénusDistance moyenne par rapport à la Terre : 41,40 MkmSonde spatiale : Venus ExpressDate de lancement : 9 novembre 2005Date d’arrivée (insertion en orbite) : 11 avril 2006Durée du voyage : 153 jours, soit 5 mois et 2 joursDurée théorique du voyage (vitesse de la lumière) : 2 min 18 sMarsDistance moyenne par rapport à la Terre : 78,34 MkmSonde spatiale : InSightDate de lancement : 5 mai 2018Date d’arrivée (atterrissage) : 26 novembre 2018Durée du voyage : 205 jours, soit 6 mois et 21 joursDurée théorique du voyage (vitesse de la lumière) : 4 min 22 s

JupiterDistance moyenne par rapport à la Terre : 628,73 MkmSonde spatiale : JunoDate de lancement : 5 août 2011Date d’arrivée (mise en orbite) : 5 juillet 2016Durée du voyage : 1.796 jours, soit 4 ans et 11 moisDurée théorique du voyage (vitesse de la lumière) : 34 min 57 s

SaturneDistance moyenne par rapport à la Terre : 1.275 MkmSonde spatiale : Cassini-HuygensDate de lancement : 15 octobre 1997Date d’arrivée (mise en orbite) : 1er juillet 2004Durée du voyage : 2.451 jours, soit 6 ans, 8 mois et 17 joursDurée théorique du voyage (vitesse de la lumière) : 1 h 10 min 53 sUranusDistance moyenne par rapport à la Terre : 2.723,95 MkmSonde spatiale : Voyager 2Date de lancement : 20 août 1977Date d’arrivée (survol) : 24 janvier 1986Durée du voyage : 3.079 jours, soit 8 ans, 5 mois et 4 joursDurée théorique du voyage (vitesse de la lumière) : 2 h 31 min 26 s

NeptuneDistance moyenne par rapport à la Terre : 4.351,40 MkmSonde spatiale : Voyager 2Date de lancement : 20 août 1977Date d’arrivée (survol) : 25 août 1989Durée du voyage : 4.388 jours, soit 12 ans et 5 joursDurée théorique du voyage (vitesse de la lumière) : 4 h 1 min 55 s

Source : https://www.futura-sciences.com/sciences/questions-reponses/systeme-solaire-temps-faut-il-atteindre-chaque-planete-systeme-solaire-depuis-terre-14675/

Formation du Système solaire : du nouveau sur l’origine de Mars et la Terre

Certains cosmochimistes suspectaient que la Terre et Mars se seraient formées en accrétant des quantités non négligeables de matière provenant des régions où sont nées les planètes géantes. En montrant que ce ne devait pas être le cas, d’autres cosmochimistes ont découvert que ces deux planètes auraient accrété de la matière provenant d’une population disparue de corps célestes n’ayant laissé aucune trace directe sous la forme des météorites de la ceinture principale d’astéroïdes.

On attribue généralement le terme de cosmochimie à Harold Urey. Le prix Nobel de chimie, passé maître dans la théorie quantique des atomes et des molécules, comme le montre un de ses ouvrages publié en 1930, avait tourné son regard au début des années 1950 en direction d’une théorie de l’origine de la Lune et plus généralement des planètes du Système solaire dans un ouvrage publié en 1952 et que l’on peut justement considérer comme un des points de départ de la cosmochimie.

Dans les années qui allaient suivre, avec des collègues, Urey a mené une analyse très étendue pour son époque des abondances des éléments chimiques, en particulier non volatils, dans les météorites, en faisant des comparaisons avec les compositions de l’atmosphère du Soleil et des roches sur Terre, et afin d’en tirer une probable détermination des abondances des éléments chimiques à l’échelle cosmique.

L’article qu’il va publier à ce sujet en 1956 avec Hans Eduard Suess (le petit-fils du géologue autrichien Eduard Suess) servit d’une des bases au monumental article publié en 1957 par E. Margaret Burbidge, G. R. Burbidge, William A. Fowler, et F. Hoyle. Ce travail fondateur expliquait pour la première fois comment les étoiles pouvaient synthétiser les éléments chimiques plus lourds que l’hydrogène, jusqu’au fer et au-delà à partir de la théorie de la nucléosynthèse stellaire.

La cosmochimie, une clé de la cosmogonie du Système solaire
La cosmochimie va s’unir au cours des décennies qui viennent avec les modèles analytiques et numériques de la formation des planètes issus de la mécanique céleste et de la théorie cinétique des gaz dans le cadre de la théorie de l’accrétion développée initialement par des chercheurs comme le Russe Viktor Safronov et l’États-unien George Wetherill. Il a en a résulté un scénario de la formation des planètes du Système solaire qui dans ses grandes lignes est accepté aujourd’hui, étant en plus soutenu par les observations concernant de jeunes systèmes planétaires en formation. Une bonne présentation en est donnée dans la vidéo ci-dessus qui fait partie d’une série sur ce sujet. Il existe aussi un excellent ouvrage sur la physique et la chimie du Système solaire que l’on peut consulter.

Toutefois, ce scénario se ramifie en plusieurs sous-scénarios possibles selon que l’on cherche à comprendre par exemple l’origine des planètes rocheuses ou des géantes gazeuses, de sorte qu’il reste encore du travail à faire pour vraiment comprendre comment les planètes se sont formées. Avec les nouvelles données disponibles, le balancier oscille entre ces sous-scénarios alors qu’ils se précisent. On en voit un nouvel exemple aujourd’hui avec une publication dans la revue « Science Advances » d’un travail que l’on doit à des chercheurs de l’Université de Münster (Allemagne), de l’Observatoire de la Côte d’Azur (France), du California Institute of Technology (États-Unis), du Natural History Museum Berlin (Allemagne) et l’Université libre de Berlin (Allemagne). Il repose sur une nouvelle détermination plus exacte de la composition des planètes rocheuses que sont la Terre et Mars.

Dans un communiqué, le cosmochimiste Christoph Burkhardt de l’Université de Münster, premier auteur de l’étude, explique le but initial de l’équipe de chercheurs : « Nous voulions savoir si les éléments constitutifs de la Terre et de Mars provenaient du Système solaire externe ou interne ». Il leur a fallu pour cela obtenir une détermination des abondances des isotopes des métaux rares dans les couches externes riches en silicate des deux planètes que sont le titane, le zirconium et le molybdène en les examinant comme jamais auparavant dans des météorites martiennes en particulier.

Le modèle cosmogonique de la formation du Système solaire fait intervenir un gradient chimique et de température dans le disque protoplanétaire riche en gaz et en poussière où se sont formées les planètes à partir du refroidissement de cette matière qu’avait initialement chauffé le processus d’effondrement gravitationnel d’un nuage moléculaire poussiéreux ayant donné naissance au proto-Soleil entouré de ce disque. Proche de l’astre central, ce sont les corps rocheux plutôt réfractaires et contenant peu d’éléments volatils qui se sont condensés, c’est-à-dire des silicates et des métaux.

Au-delà d’une ligne dite des glaces ou de neige, ce sont des poussières entourées d’un manteau de glace, d’eau pour l’essentiel, qui vont se condenser, avec des comètes et des météorites carbonées telle la fameuse chondrite d’Allende. C’est donc dans la partie interne du disque protoplanétaire que sont nées les planètes rocheuses et dans la partie externe que sont nées les géantes gazeuses Jupiter et Saturne, et les géantes de glaces Neptune et Uranus.

Le gradient chimique se retrouve au niveau des abondances de certains isotopes, de sorte que l’on peut s’en servir comme traceurs pour évaluer dans quel réservoir chimique à une distance donnée du Soleil s’est formé le matériau composant une météorite, elle-même parfois fragment produit lors d’une collision d’un corps de grande taille comme un embryon de planète ou un planétésimaux (voir les précisions sur ces termes dans la vidéo ci-dessus).

Il y a toutefois des signes de processus de mélange turbulent dans le disque protoplanétaire et d’autres processus laissant penser que de la matière était échangée entre les parties interne et externe de ce disque. C’est sur l’existence et l’importance de ces processus de transfert de matière que les spécialistes débattent beaucoup aujourd’hui. Il y a peu de temps, une étude a même avancé la thèse qu’il existait une discontinuité entre ces deux parties du disque, bloquant les transferts chimiques.

Le travail de Christoph Burkhardt et ses collègues semble compatible puisqu’il conduit à admettre que la Terre et Mars ont été formées principalement à partir de matériaux internes du Système solaire et seulement quelques pourcents des éléments constitutifs de ces deux planètes tout au plus seraient originaires d’au-delà de l’orbite de Jupiter, en bon accord avec un scénario déjà avancé par George Wetherill.

Rappelons que l’on a de bonnes raisons de penser que la majorité des météorites que l’on trouve sur Terre proviennent de la ceinture d’astéroïdes principale entre Mars et Jupiter. Cette ceinture elle-même a été peuplée au cours de l’histoire du Système solaire par des petits corps célestes en provenance aussi bien du Système solaire interne que de sa partie externe, notamment en raison de l’influence gravitationnelle de Jupiter. Les chondrites non carbonées reflétant la composition du disque protoplanétaire externe au-delà de Jupiter et les chondrites non carbonées celle de la partie interne en deçà.

Des météorites dont la mémoire n’a pas été conservée dans la ceinture principale d’astéroïdes
Il est possible de modéliser la répartition des abondances des isotopes de titane, zirconium et de molybdène dans le disque protoplanétaire ainsi que la manière dont la matière a été accrétée pour former des planètes rocheuses et donc de remonter à l’origine de la matière dans la ceinture d’astéroïdes et de celle composant la croûte de Mars et de la Terre. Ces modélisations ont été combinées aux données provenant des nouvelles mesures de ces isotopes dans les roches martiennes, le cas de la Terre étant déjà bien connu.

Les cosmochimistes ont alors découvert que les couches rocheuses externes de la Terre et de Mars ont peu de points communs avec les chondrites carbonées du Système solaire externe au niveau des isotopes nouvellement déterminés, ce qui ne peut s’expliquer que si ces planètes se sont formées en étant largement isolées d’apports de matière sous forme de matériaux communs aux chondrites carbonées, contrairement à un scénario qui faisait intervenir une accrétion importante de « cailloux » (pebbles en anglais, comme le montrent le schéma ci-dessous et les explications de Sean Raymond dans la vidéo ci-dessus) formée dans la partie externe du disque protoplanétaire.

La seconde découverte révélée par les isotopes est que la composition de Mars et de la Terre ne se comprend pas non plus en se limitant aux réservoirs chimiques des chondrites carbonées et non carbonées connues. Par contre, elle s’explique bien à partir d’un troisième réservoir décrit par les modélisations du gradient chimique dans le disque protoplanétaire, un réservoir correspondant à la région la plus interne. Des petits corps rocheux présents dans cette partie ne se retrouvent pas dans la ceinture principale d’astéroïdes, mais il semble bel et bien qu’une partie d’entre eux ont été accrétés sur la Terre et Mars.

On peut penser qu’il en est de même pour Vénus et Mercure même si ces découvertes ne chamboulent pas le scénario classique de la formation des planètes telluriques à partir de collisions d’embryons de planètes rocheuses décrit par Sean Raymond dans la vidéo précédente.

Source : https://www.futura-sciences.com/sciences/actualites/systeme-solaire-formation-systeme-solaire-nouveau-origine-mars-terre-95747/

Géminides : les étoiles filantes vont pleuvoir dans la nuit du 13 au 14 décembre !

La pluie d’étoiles filantes des Géminides a commencé depuis plusieurs nuits déjà mais son pic d’activité est comme chaque année attendu vers le 13 décembre. Voici comment en profiter.

Bien qu’il fasse froid, les longues nuits de décembre sont resplendissantes (surtout cette année avec des planètes alignées et une comète) et réservent de beaux spectacles célestes. Parmi eux figurent les Géminides. Une pluie d’étoiles filantes qui s’étend du 19 novembre jusqu’à la veillée de Noël, et est unanimement considérée comme l’une des plus belles, si ce n’est LA plus belle de l’année ! Lors de son pic d’activité, attendu vers le 13-14 décembre, le nombre de météores plongeant dans l’atmosphère peut dépasser les 60 en une heure !

https://fb.watch/9TdfwUExbQ/

L’essaim météoritique des Géminides doit bien sûr son nom aux Gémeaux, où est installé son radiant. Pour profiter au maximum cette averse de traits lumineux dans l’obscurité, préférez la seconde partie de la nuit, quand la constellation des deux frères jumeaux est plus élevée dans la voûte céleste, au-dessus du nord-est. De plus, à ces heures-là, la Lune sera sur le départ. Ce qui n’est pas un mal, car cela enlèvera de la pollution lumineuse, si nuisible pour observer et distinguer les objets les plus faibles. Inutile de rappeler qu’il faut pour cela fuir les villes, éclairées à outrance.

À l’origine de la pluie d’étoiles filantes des Géminides

La pluie d’étoiles filantes des Géminides est provoquée par le passage de la Terre dans le champ de débris laissés par 3200 Phaeton. Une fois n’est pas coutume, ce n’est pas une comète qui ensemence le Système solaire de ses poussières, mais un étrange astéroïde qui les imite.

C’est donc dans la nuit du 13 au 14 décembre qu’il devrait y avoir plus d’étoiles filantes à voir, tandis que nous traversons le cœur de ce courant, mais rappelons que l’on peut aussi en surprendre de nombreuses les nuits précédentes et suivantes.

En bonus cette année : la comète Leonard sera visible le soir après le coucher du Soleil, non loin de Vénus alignée avec trois autres planètes : SaturneJupiter et Neptune (mais cette dernière n’est pas visible à l’œil nu). Cela promet de très belles nuits d’observation !

Source : https://www.futura-sciences.com/sciences/actualites/systeme-solaire-geminides-etoiles-filantes-vont-pleuvoir-nuit-13-14-decembre-65531/

L’Homme pourrait coloniser Proxima du Centaure en 2254

Persuadés que la civilisation humaine court à sa perte, des chercheurs de la Nasa ont calculé la date probable de colonisation de différentes planètes du Système solaire et au-delà, en fonction de la puissance logicielle nécessaire pour y parvenir. L’Homme pourrait ainsi atteindre une lune de Jupiter en 2076 et le système Trappist-1 en 2290.

« Un programme d’exploration spatiale agressif et soutenu, qui comprend la colonisation, est essentiel à la survie à long terme de la race humaine. » C’est la conclusion d’une nouvelle étude prépubliée sur le serveur arXiv qui a calculé dans combien de temps l’Homme pourrait établir des colonies sur différentes planètes de l’Univers. Jonathan Jiang et ses collègues du Jet Propulsion Laboratory, en Californie, n’ont pas fouillé dans les déclarations d’Elon Musk, qui prétend vouloir établir les premières colonies sur Mars en 2024, ni établi un modèle complexe de simulation spatiale, mais se sont basés sur un seul paramètre : la puissance de calcul. « Le choix de ce paramètre critique est motivé par le fait que son développement exponentiel est parallèle à celui de la technologie d’exploration spatiale, expliquent les auteurs, qui s’appuient sur des données historiques. Lorsqu’une intelligence artificielle intégrée aux vaisseaux spatiaux sera suffisamment intelligente pour prendre des décisions en temps réel, cela permettra d’économiser les nombreuses heures nécessaires pour communiquer avec les scientifiques sur Terre », cite par exemple Jonathan Jiang.

Une durée de voyage incertaine
Les chercheurs ont établi un calendrier avec une date possible de lancement des missions, qui ne tient toutefois pas compte du temps de voyage. Ainsi, si une mission habitée vers Proxima du Centaure – le système planétaire le plus proche de notre Système solaire – est envisageable en 2254, l’étude ne dit rien du temps de vol qu’il faudrait pour atteindre cette étoile située à 4.244 années-lumière. Il serait en tout cas impossible de l’atteindre avec des fusées à propulsion classiques, reconnaissent les auteurs, qui pointent la nécessité de systèmes de propulsion « révolutionnaires ». « Dans tous les cas, une puissance de calcul supérieure à celle dont nous disposons aujourd’hui sera nécessaire pour concevoir, construire et exploiter de tels modèles. » Ce qui nous ramène donc au critère de départ.

Atteindre une civilisation intelligente en 2383
Les chercheurs ont construit une équation se basant sur la croissance du nombre de transistors par processeur, qui double chaque année, la distance (en unités astronomiques) entre la Terre et l’objectif atteint par les différentes missions spatiales en fonction du temps, ainsi que le nombre d’années séparant les missions robotisées des missions habitées. Voici le calendrier établi pour le lancement de missions habitées vers la Lune, Mars, un astéroïde de la ceinture d’astéroïdes, une lune de Jupiter ou de Saturne, Proxima du Centaure, Tau Ceti (une étoile située à 12 années-lumière de la Terre), le système Trappist-1 (à 40 années-lumière), ou une hypothétique destination située à 14.000 années-lumière dans la direction du Sagittaire, « dont il a été suggéré qu’elle puisse accueillir une vie complexe, y compris une civilisation développée technologiquement », avancent les auteurs.

Démographie, changement climatique, guerre nucléaire, pandémies, bioterrorisme… « Nous nous trouvons dans une « fenêtre de périls » qui ne pourra pas être refermée tant que nous n’aurons pas créé une, voire plusieurs colonies extraterrestres autonomes et viables », jugent les auteurs un brin alarmistes. Il suffit toutefois d’aller voir le film Dune pour s’apercevoir que l’humanité pourrait rapidement saboter les futures planètes comme il a endommagé la Terre.

Source : https://www.futura-sciences.com/sciences/actualites/colonisation-espace-homme-pourrait-coloniser-proxima-centaure-2254-94259/

Comment le Système solaire est connecté au champ magnétique galactique

Il serait visible dans le domaine radio. Ce « tunnel magnétique » entourerait non seulement notre Système solaire, mais aussi quelques-unes des étoiles proches. Son étude pourrait aider les astronomes à mieux comprendre les champs magnétiques galactiques.

Depuis les années 1960, les astronomes sont intrigués par deux structures qu’ils observent dans deux régions bien séparées du ciel. Celle qu’ils appellent l’« éperon polaire nord » et celle qu’ils ont baptisée la « région de l’éventail ». Des structures visibles seulement dans le domaine radio. Aujourd’hui, des chercheurs de l’université de Toronto (Canada) suggèrent qu’elles pourraient en fait correspondre à une seule et unique structure filamenteuse et magnétique, une sorte de tube entourant le bras de local dans lequel est installé notre Système solaire.

S’inspirant d’un article scientifique publié en 1965 et qui posait l’hypothèse que des signaux radio polarisés pourraient être le résultat de notre vision du bras local, depuis l’intérieur de celui-ci, les chercheurs ont imaginé à quoi ces signaux ressembleraient. S’ils étaient considérés d’un point de vue différent. À l’aide de modélisations, de simulations et de données recueillies par des radiotélescopes plus performants aujourd’hui. Ils ont ainsi pu construire un scénario en accord avec les propriétés observées — comme la forme ou le rayonnement — de l’« éperon polaire nord » et de la « région de l’éventail ».

Mieux comprendre les champs magnétiques galactiques
Les chercheurs de l’université de Toronto concluent que le tube magnétique qu’ils imaginent pourrait se situer à environ 350 années-lumière de notre Système solaire. Une distance cohérente avec une estimation publiée récemment de celle qui nous sépare de l’« éperon polaire nord » à partir des données de la mission Gaia. Il pourrait s’étendre sur environ 1.000 années-lumière.

Ces résultats devront encore être validés par d’autres études. Peut-être à partir d’observations encore plus précises. Mais s’ils se confirment, ils pourraient apporter aux astronomes des réponses aux questions qu’ils se posent depuis longtemps sur la formation et l’évolution des champs magnétiques dans les galaxies. Sur la manière dont ils se maintiennent aussi. « Les champs magnétiques n’existent pas de manière isolée. Ils doivent tous être connectés les uns aux autres. La prochaine étape consiste donc à mieux comprendre comment ce champ magnétique local se connecte à la fois au champ magnétique galactique à plus grande échelle et aux champs magnétiques à plus petite échelle de notre soleil et de la Terre », conclut Jennifer West, astronome, dans un communiqué.

Source : https://www.futura-sciences.com/sciences/actualites/systeme-solaire-systeme-solaire-connecte-champ-magnetique-galactique-94273/

Des astronomes ont vu la fin du Système solaire !

Quelque part vers le centre de la Voie lactée, il est une étoile morte, une naine blanche, autour de laquelle orbite une planète géante. Pour les astronomes, le système ressemble à s’y méprendre à ce que deviendra notre Système solaire une fois que notre Soleil aura brûlé tout son carburant. Excitant !

Des bonimenteurs qui prétendent être en mesure de voir votre avenir. Il en existe pas mal. Mais cette fois, ce sont des astronomes tout à fait sérieux qui nous proposent de faire un saut dans le futur. Pour aller voir de quoi sera fait l’avenir de notre Système solaire. Rassurez-vous, ils ne prétendent pas avoir mis au point une machine à voyager dans le temps. Ils ont tout simplement débusqué un système planétaire qui ressemble exactement au destin attendu pour notre Système solaire. À ce qu’il sera lorsque notre Soleil atteindra la fin de sa vie. Dans quelque 5 milliards d’années.

Par effet de microlentille gravitationnelle — qui se produit lorsqu’une étoile proche de la Terre s’aligne momentanément avec une étoile plus éloignée –, ils ont découvert une planète géante. Dont la masse est de l’ordre de 40 % supérieure à celle de notre Jupiter. Et lorsqu’ils sont partis en quête de son étoile hôte, surprise! Celle-ci ne brillait pas suffisamment pour être une étoile de ce que les astronomes appellent la séquence principale.

Les données leur ont rapidement permis d’exclure que l’hôte de cette exoplanète géante puisse s’agir d’une naine brune, d’une étoile à neutron ou encore d’un trou noir. Ne restait alors plus qu’une seule possibilité. La planète jumelle de Jupiter doit graviter autour d’une naine blanche. Une étoile morte. Située près du centre de la Voie lactée.

Jupiter pourrait survivre
Rappelons que lorsqu’une étoile de la séquence principale, comme notre Soleil, a brûlé tout l’hydrogène de son noyau, elle passe par un stade dit de géante rouge. Puis elle s’effondre sur elle-même. Elle rétrécit jusqu’à devenir une naine blanche. Un reste d’étoile dense et chaud. De la taille de la Terre, mais deux fois plus massif que notre Étoile ! Un reste difficile à observer pour les astronomes, car très faiblement lumineux.

La découverte des chercheurs constitue la preuve que des planètes en orbite suffisamment loin de leur étoile, peuvent très bien survivre après sa « mort ». « Ainsi, Jupiter et Saturne pourraient échapper à la fin de vie de notre Soleil. L’avenir de la Terre est plus incertain. Notre Planète est beaucoup plus proche du Soleil », remarque David Bennett, chercheur à l’université du Maryland (États-Unis), dans un communiqué. « Si l’humanité voulait se déplacer vers une lune de Jupiter ou de Saturne avant que le Soleil n’engloutisse la Terre pendant sa phase de supergéante rouge, nous resterions toujours en orbite autour du Soleil, bien que nous ne puissions plus compter sur la chaleur du Soleil une fois celui-ci transformé en naine blanche. »

Les chercheurs comptent sur le futur télescope spatial Nancy Grace Roman qui devrait être lancé en 2025 pour obtenir plus d’informations sur ce genre de systèmes planétaires. Le principal objectif de cet instrument qui œuvrera dans l’infrarouge est en effet d’imager directement des exoplanètes géantes. En étudiant les planètes en orbite autour de naines blanches dans la région centrale de notre Galaxie, le télescope devrait permettre aux astronomes s’il est courant que des planètes semblables à Jupiter échappent aux derniers jours de leur étoile, ou si une fraction importante d’entre elles sont détruites au moment où leurs étoiles hôtes deviennent des géantes rouges.

Source : https://www.futura-sciences.com/sciences/actualites/systeme-solaire-astronomes-ont-vu-fin-systeme-solaire-94176/

Hubble apporte des preuves de vapeur d’eau persistante dans un hémisphère d’Europe

De la vapeur d’eau a été trouvée, de façon persistante, sur l’hémisphère arrière d’Europe, la lune de Jupiter. Étonnamment, son hémisphère avant en semble dépourvu.

Europe, le quatrième plus grand satellite de Jupiter, intéresse grandement les astronomes. Le plus petit des satellites galiléens semble en effet abriter un océan d’eau sous la surface, ce qui en fait un objet d’étude des plus importants pour la recherche d’une éventuelle forme de vie extraterrestre. Comme nous vous le rapportions dans les articles ci-dessous, des panaches de vapeur d’eau, similaires à ceux observés sur Encelade, semblent s’échapper d’Europe, probablement causés par des cryogeysers en éruption.

De la vapeur d’eau, mais sur un seul hémisphère
Le satellite Europe est ainsi connu pour être entouré d’une fine atmosphère de dioxygène et de vapeur d’eau, même si la pression à sa surface n’est qu’un milliardième de la pression à la surface de la Terre.

Des observations des lunes glacées de Jupiter dans l’ultraviolet lointain, obtenues grâce au télescope spatial Hubble, ont été utilisées dans le passé pour détecter leurs atmosphères d’oxygène. La réanalyse d’images et de spectres de Ganymède, le plus gros satellite naturel de Jupiter et de tout le Système solaire, a récemment montré que les mêmes observations contiennent également des informations selon lesquelles la vapeur d’eau est abondante dans son atmosphère en plus de l’oxygène. En utilisant la même analyse pour Europe, Lorenz Roth, de l’École royale polytechnique (KTH) à Stockholm (Suède), y a trouvé également une atmosphère de vapeur d’eau, mais uniquement au-dessus de l’hémisphère arrière de la lune (l’hémisphère qui est dos à son mouvement orbital).

La vapeur d’eau n’a pas été vue directement, mais plutôt l’empreinte spectrale ultraviolette de l’oxygène a été mesurée par Hubble. Comme l’explique Lorenz Roth dans son article, des études antérieures de l’intensité des émissions de l’oxygène à 135,6 et 130,4 nanomètres ont révélé du dioxygène dans l’atmosphère d’Europe. Ici, il a étudié les changements relatifs des deux émissions d’oxygène et le profil radial des émissions à travers le disque ensoleillé dans des observations du télescope spatial Hubble prises en 1999, 2012, 2014 et 2015, alors que la lune était à différentes positions orbitales. Les observations impliquent une abondance de vapeur d’eau stable dans la partie centrale de l’hémisphère arrière éclairé par le Soleil, avec un rapport H2O/O2 de 12 à 22. Cela signifie que la vapeur d’eau est constamment reconstituée dans cet hémisphère. En revanche, sur l’hémisphère avant, les émissions sont compatibles avec une atmosphère de dioxygène pur.

Un sujet d’étude prometteur pour les missions à venir
Contrairement aux geysers, cette vapeur d’eau ne vient pas de l’intérieur d’Europe, mais plutôt de la sublimation de la glace de surface par la lumière solaire.

Cette détection ouvre la voie à des études approfondies d’Europe lors de futures missions spatiales, dont Jupiter Icy Moons Explorer (Juice), sonde de l’Agence spatiale européenne dont le lancement est prévu en août ou septembre 2022, et sa consœur américaine Europa Clipper, qui devrait pour sa part décoller en octobre 2024. Comprendre la formation et l’évolution de Jupiter et de ses lunes aide également les astronomes à mieux comprendre les planètes semblables à Jupiter autour d’autres étoiles.

Source : https://www.futura-sciences.com/sciences/actualites/europe-hubble-apporte-preuves-vapeur-eau-persistante-hemisphere-europe-64403/