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Chaque semaine, notre journaliste répond aux questions scientifiques de lecteurs.

L'âge de l'Univers n'est-il pas beaucoup plus élevé que 13,8 milliards d'années ?
- Alain Wood

Probablement pas, malgré les études publiées de temps à autre qui estiment que l'Univers est beaucoup plus vieux que 13,8 milliards d'années.

" On évalue l'âge de l'Univers avec plusieurs méthodes ", explique Charles Steinhardt, un astrophysicien de l'Université de Copenhague qui a beaucoup travaillé ces dernières années sur le problème des " galaxies impossibles ".

Les galaxies impossibles sont très vieilles et plus massives que ce qui est prévu avec les modèles actuels de formation des étoiles. Certaines ont été découvertes par le télescope spatial James Webb, qui scrute les confins de l'Univers à partir d'une orbite distante de 1,5 million de kilomètres de la Terre.

" Des collègues ont proposé que ces galaxies très vieilles et plus massives que prévu montrent que l'Univers est plus vieux que 13,8 milliards d'années ", dit M. Steinhardt.

Au fil de plusieurs articles, l'astrophysicien a montré qu'en modifiant, par exemple, la quantité de matière qui se retrouve dans les étoiles, la température de l'Univers au cours des centaines de millions d'années après sa naissance et la proportion de petites et grandes étoiles, on peut facilement expliquer les galaxies impossibles.

" Les étoiles plus grosses sont beaucoup plus lumineuses. Mais s'il y a plus de petites étoiles par rapport aux grosses, on a des galaxies plus massives. Pour ce qui est de la température, actuellement on utilise la température actuelle de l'Univers, 10 à 20 degrés Kelvin (soit - 263 à - 253 o C). Mais il semble que 500 millions d'années après le Big Bang [NDLR : le début de l'Univers], la température était de 30 à 40 degrés Kelvin. Et dans les nuages de gaz où se forment les galaxies, la température est plus élevée. Ça modifie les équations de formation des galaxies. "

Ambulances

Le " décalage vers le rouge " ( redshift) et la vitesse d'expansion de l'Univers sont d'autres manières de calculer l'âge de l'Univers. Le décalage vers le rouge est l'équivalent de l'effet Doppler, qui explique pourquoi la sirène d'une ambulance qui se dirige vers nous semble plus aiguë que lorsqu'elle s'éloigne - à cause de variations de fréquences du son. Les objets célestes qui s'éloignent de nous sont plus rouges et ceux qui se rapprochent plus bleus, à cause de variations de fréquences de la lumière. Les galaxies les plus vieilles, donc les plus lointaines, s'éloignent plus vite - donc sont plus rouges.

Pour ce qui est de la vitesse d'expansion de l'Univers, elle est notamment calculée par rapport au fond diffus cosmologique (FDC ou CMB), la toile de fond de l'Univers, qui est constitué de radiations datant des débuts de l'Univers.

L'été dernier, un astrophysicien de l'Université d'Ottawa, Rajendra Gupta, a publié dans les Monthly Notices of the Royal Astronomical Society une étude affirmant, notamment sur la base des observations du James Webb, que l'Univers est deux fois plus vieux que prévu. Les critiques ont souligné que le modèle de formation des galaxies qu'il propose ne tient pas compte de plusieurs autres manières de calculer l'âge de l'Univers, notamment par rapport au FDC. En entrevue M. Gupta a indiqué que ses réponses à ces critiques, notamment pour ce qui est du FDC, ont été soumises à des revues scientifiques.

" Je pense que de plus en plus, on va se rendre compte que notre modèle de formation des galaxies est très incomplet ", dit Laurence Perreault-Levasseur, astrophysicienne à l'Université de Montréal, à qui La Presse a demandé de commenter l'étude de M. Gupta. " C'est intéressant d'explorer d'autres théories, mais la façon dont l'expansion de l'Univers mène à un décalage vers le rouge des photons est très bien comprise, et la physique du CMB est également bien comprise. Ça nous mène au calcul "standard" de l'âge de l'Univers, et je ne pense pas qu'à ce point-ci on ait assez d'évidences pour challenger ce calcul. "

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Démystifier la science | Le mystère de l'âge de l'Univers

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Un échantillon de l'astéroïde Bénou doit revenir sur Terre le 24 septembre dans l'Utah, aux États-Unis. Quelques grammes vont ensuite prendre le chemin du Canada, puisque l'Agence spatiale canadienne a fourni des instruments essentiels à la mission OSIRIS-REx.

Ce qu'il faut savoir

Des échantillons de l'astéroïde Bénou doivent revenir sur Terre le 24 septembre.

Le Canada héritera de 4 % des 150 à 350 grammes d'échantillons.

Les échantillons de Bénou contiennent des traces du début du système solaire.

La mission

La mission OSIRIS-REx (un acronyme d'" Explorateur de régolithe pour les origines, l'interprétation spectrale, l'identification de ressources minières et la sécurité "), lancée en 2016, a atteint l'astéroïde Bénou en 2018. Après deux ans d'observations, des échantillons ont été recueillis en 2020.

" L'objectif était d'amasser 60 grammes d'échantillons ", a expliqué Mike Daly, de l'Université York, lors d'une téléconférence de presse. Cet objectif a été largement surpassé. " On pense avoir 250 grammes, plus ou moins 100 grammes. Pour donner une comparaison, Hayabusa-2 a rapporté cinq grammes de l'astéroïde Ryugu. "

Bénou a un demi-kilomètre de diamètre et fait une rotation en 4 heures 20 minutes, ce qui est plutôt lent pour un astéroïde et facilitait l'atterrissage. L'échantillon a été pris par un bras robotique de 3,5 mètres, à une profondeur d'un demi-mètre parce que le sol de Bénou était plus mou que prévu.

Bénou a été nommé en 2013 en l'honneur d'une divinité égyptienne, à l'issue d'un concours.

La descente

Quatre heures après que l'explorateur OSIRIS-REx l'aura relâchée, la capsule contenant des échantillons du sol de l'astéroïde Bénou rentrera dans l'atmosphère. Son bouclier thermique réduira énormément sa vitesse, de 45 000 km/h à moins de 2000 km/h. À une altitude de 30 km, un premier parachute sera relâché, ce qui réduira encore la vitesse de moitié. Le parachute principal sera alors déployé, à une altitude de 1,6 km, pour ralentir la capsule à 18 km/h lors de l'atterrissage. En tout, la descente durera 13 minutes.

Un altimètre canadien

Un altimètre laser (OLA), fabriqué par MDA, permettait de contrôler l'atterrissage d'OSIRIS-REx sur Bénou, à partir d'une altitude de 7 km. Il avait une précision de 5 cm sur le plan horizontal et 1 cm sur le plan vertical. Il était composé d'un laser rapide, capable de 10 000 mesures par seconde, et d'un autre faisant 100 mesures par seconde. Le laser rapide a cessé de fonctionner après l'atterrissage. " Nous n'avons pas considéré que c'était un échec, il a rempli sa fonction ", explique M. Daly, qui est responsable d'OLA.

Des échantillons à Saint-Hubert

En échange d'OLA, le Canada héritera de 4 % des échantillons de Bénou, soit entre 6 g et 14 g. " C'est la première fois que le Canada contrôle l'accès à des échantillons d'objets célestes ", indique Kim Tait, géologue du Musée royal de l'Ontario. " Des chercheurs canadiens ont pu avoir des échantillons en demandant directement accès, mais ce n'est pas la même chose que de les avoir ici. "

Les échantillons de Bénou seront conservés à Saint-Hubert à partir de 2024, dans une installation encore en cours de préparation.

Richard Nixon a donné deux échantillons lunaires d'Apollo en cadeau au Canada. Ils se trouvent au Musée des sciences du Canada à Ottawa. Et des chercheurs de l'Université Western Ontario et de l'Université de Winnipeg ont respectivement pu analyser des échantillons d'Apollo et de l'astéroïde Ryugu.

Des institutions canadiennes ont, par ailleurs, fait des expériences à bord de la Station spatiale internationale, ramenant parfois des échantillons spatiaux au pays.

L'origine du système solaire

Bénou a été choisi parce qu'il appartient à un type d'astéroïde qui contient les matériaux de base du système solaire, et aussi parce qu'il y a une faible chance qu'il percute la Terre d'ici 2300 (moins de 0,05 %).

Bénou serait composé de " la matière qui a formé le système solaire ", a dit durant la téléconférence de presse Caroline-Emmanuelle Morisset, géochimiste de l'Agence spatiale canadienne. " Il se peut même qu'il y ait des fragments plus vieux que le système solaire. Ça va nous informer sur l'origine et l'évolution du système solaire. On pense aussi que Bénou contient beaucoup de molécules organiques et de l'eau, des ingrédients essentiels à la formation de la vie. Ça va nous aider à comprendre l'origine de la vie et l'importance des astéroïdes dans l'origine de la vie sur Terre. "

Contrairement aux météorites, l'échantillon de Bénou ne sera pas contaminé par la rentrée dans l'atmosphère, note M me Morisset. " On va garder l'échantillon sous azote. C'est un gaz inerte qui va empêcher la contamination par l'atmosphère. Les manipulations de l'échantillon vont avoir lieu dans des boîtes à gaz avec une atmosphère terrestre. "

Les analyses de l'échantillon vont s'étendre sur des décennies, selon M me Morisset.

Les autres échantillons spatiaux

Les missions Apollo ont rapporté 382 kg de sol lunaire.

Dans les années 1970, trois missions soviétiques Luna ont rapporté un total de 300 g de sol lunaire.

La mission chinoise Chang'e 5 a rapporté 1,7 kg de sol lunaire en 2020.

La mission américaine Stardust a rapporté 1 mg de queue de comète en 2006.

En 2010, la mission japonaise Hayabusa a rapporté 1 mg d'astéroïde.

En 2020, la mission japonaise Hayabusa-2 a rapporté 5,4 g d'astéroïde.

En 2033, 500 g d'échantillons martiens de la mission Perseverance devraient revenir sur Terre.

Apophis

La mission d'OSIRIS-REx sera étendue au moins jusqu'en 2029 pour étudier l'astéroïde Apophis. " On va devoir s'approcher plus près du Soleil que prévu par la mission initiale pour des manœuvres en 2024, a dit M. Daly. On va évaluer la performance de la sonde après. "

En savoir plus

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Un morceau d'astéroïde viendra au Canada

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Un échantillon de l'astéroïde Bénou doit revenir sur Terre le 24 septembre dans l'Utah, aux États-Unis. Quelques grammes vont ensuite prendre le chemin du Canada, puisque l'Agence spatiale canadienne a fourni des instruments essentiels à la mission OSIRIS-REx.

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Un équipage entièrement féminin devrait être envisagé pour une mission habitée vers Mars. C'est du moins la proposition de chercheurs de l'Agence spatiale européenne (ESA). L'objectif : réduire la quantité de vivres et d'oxygène nécessaire pour le voyage de six à huit mois.

" À taille égale, une femme consomme moins d'énergie et d'oxygène et libère moins de CO ₂ qu'un homme ", explique Jonathan Scott, un physiologiste du Bureau de médecine spatiale de l'ESA qui est l'auteur principal d'une étude publiée en avril dans la revue Scientific Reports. " Et comme les femmes sont généralement moins grandes que les hommes, si on fixe une limite de taille plus basse pour les missions martiennes, on garde un plus grand bassin de candidats chez les femmes que chez les hommes. "

Selon l'étude, une femme de taille moyenne mange 38 % moins de protéines qu'un homme de taille moyenne. Et à taille égale, une femme dépense entre 5 % et 29 % moins d'énergie qu'un homme, selon une analyse de différentes activités physiques. De plus, la femme consomme 25 % moins d'oxygène qu'un homme en moyenne.

Si on compare seulement la taille, un astronaute de 1,90 m consomme 44 % plus d'énergie qu'un confrère de 1,50 m et 60 % plus d'oxygène.

Déficit en calories

Actuellement, les bureaux d'astronautes des différents pays ont des limites de taille allant de 1,50 m à 1,90 m. Cela signifie que certains des acteurs ayant joué des astronautes au cinéma, comme Clint Eastwood ( Space Cowboys) ou Tim Robbins ( Mission to Mars), ne pourraient pas devenir astronautes parce qu'ils dépassent 1,90 m. Cela dit, la NASA a longtemps utilisé une taille légèrement plus grande, 1,93 m (6 pi 4 po).

La taille maximale va-t-elle être révisée pour une mission martienne ? " C'est possible ", dit M. Scott.

Jonathan Scott, physiologiste du Bureau de médecine spatiale de l'ESA

Déjà, les astronautes mangent moins que ce qui est recommandé, probablement à cause du caractère peu appétissant des rations qui leur sont proposées. " Sur la Station spatiale internationale, le déficit en calories est d'environ 25 % à 30 % ", indique M. Scott.

Mercury

Les femmes ont été considérées comme les meilleures candidates pour l'espace dès le début du programme spatial américain. Le programme Mercury avait un volet appelé " la femme dans l'espace en premier " (WISE), basé sur ses besoins énergétiques et respiratoires moins grands et certaines considérations médicales, comme un risque moins élevé de crise cardiaque, rapporte l'étude de M. Scott. Mais WISE a été interrompu parce que Mercury a été réservé aux pilotes militaires, une carrière alors interdite aux femmes.

Le médecin qui avait créé WISE, William Lovelace II, a poursuivi de manière privée son programme d'astronautes femmes, avec 13 candidates qui n'ont finalement jamais décollé. Il a fallu attendre 1983 pour qu'une femme, Sally Ride, aille dans l'espace avec la NASA. Les Soviétiques, de leur côté, avaient envoyé Valentina Tereshkova dans l'espace dès 1963.

Un peu plus de 10 % des astronautes qui sont allés dans l'espace sont des femmes. Mais l'actuel programme lunaire Artemis de la NASA est paritaire, 9 des 18 astronautes choisis étant des femmes. Et une femme, Susan Helms, est cotitulaire du record de longueur d'une sortie spatiale.

Du côté du Canada, 2 des 11 astronautes qui sont allés dans l'espace sont des femmes. Parmi les astronautes canadiens actifs, on compte une femme, Jennifer Sidey, qui n'est jamais allée dans l'espace. L'Agence spatiale canadienne n'avait personne pour commenter l'étude de M. Scott.

Ce qu'il faut savoir

Actuellement, les astronautes ont une taille minimale de 1,50 m et maximale de 1,90 m.

À taille égale, les femmes consomment moins d'énergie et d'oxygène que les hommes.

Des spécialistes européens de la médecine spatiale proposent que les femmes soient favorisées pour des missions vers Mars.

En savoir plus

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Un équipage entièrement féminin devrait être envisagé pour une mission habitée vers Mars. C'est du moins la proposition de chercheurs de l'Agence spatiale européenne (ESA). L'objectif : réduire la quantité de vivres et d'oxygène nécessaire pour le voyage de six à huit mois.

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L'Univers comme vous ne l'avez jamais vu ! 

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L'Univers comme vous ne l'avez jamais vu ! 

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Télescope spatial le plus puissant jamais lancé en orbite, James Webb dévoile depuis plus d'un an les secrets les mieux gardés de l'Univers en produisant des clichés d'une beauté sidérale.

Révéler le cosmos

Après des décennies de recherche et de développement et plus de 10 milliards de dollars pour le construire, le télescope spatial James Webb a prouvé que les performances de ses capteurs et de ses miroirs sont à la hauteur des espoirs qu'on plaçait en lui. De galaxies éloignées nous fournissant des données inestimables à propos de la création de l'Univers jusqu'aux objets de notre système solaire, voici une sélection d'images captées par l'observatoire spatial, de sa position à 1,5 million de kilomètres de la Terre.

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Télescope spatial James Webb | L'Univers comme on ne l'a jamais vu

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Télescope spatial le plus puissant jamais lancé en orbite, James Webb dévoile depuis plus d'un an les secrets les mieux gardés de l'Univers en produisant des clichés d'une beauté sidérale.

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(Paris) Les astronomes le traquaient depuis un quart de siècle : le bruit de fond émis par le tourbillon de gigantesques trous noirs a été identifié grâce à une technique inédite de détection des ondes gravitationnelles, qui ouvre " une nouvelle fenêtre sur l'Univers ".

Ces résultats, dévoilés jeudi, sont le fruit d'une vaste collaboration des plus grands radiotélescopes du monde. Ils ont réussi à capter cette vibration de l'Univers avec " la précision d'une horloge ", s'enthousiasment les auteurs des travaux parus simultanément dans plusieurs revues scientifiques.

Prédites par Einstein en 1916 et détectées cent ans plus tard, les ondes gravitationnelles sont d'infimes déformations de l'espace-temps, semblables à des ondulations de l'eau à la surface d'un étang. Ces oscillations, qui se propagent à la vitesse de la lumière, naissent sous l'effet d'évènements cosmiques violents tels que la collision de deux trous noirs.

Elles ont beau être liées à des phénomènes massifs, leur signal est extrêmement ténu. En 2015, les détecteurs d'ondes gravitationnelles Ligo (États-Unis) et Virgo (Europe) ont révolutionné l'astrophysique en détectant le frémissement ultra-bref - moins d'une seconde - de collisions entre des trous noirs stellaires, d'une dizaine de fois la masse du Soleil.

Cette fois, un signal bien plus étiré dans le temps trahit un phénomène à plus grande échelle, capté par un réseau de radiotélescopes (d'Europe, d'Amérique du Nord, d'Inde, d'Australie et de Chine) du consortium International Puslar Timing Array (IPTA).

On parle ici d'ondes gravitationnelles générées par des trous noirs de " plusieurs millions à plusieurs milliards de fois la masse du Soleil ", dit Gilles Theureau, astronome à l'Observatoire de Paris-PSL, qui a coordonné les travaux côté français.

Le " tic-tac " des pulsars

Pour détecter ces ondes, les scientifiques ont utilisé un outil inédit : des pulsars de la Voie lactée. Ces étoiles ont la particularité d'avoir une masse d'un à deux Soleil, comprimée dans une sphère d'une dizaine de km de diamètre.

Ultra-compacts, ces astres tournent sur eux-mêmes à grande vitesse, - jusqu'à 700 tours par seconde -, précise le chercheur du CNRS. Une folle rotation qui produit un rayonnement magnétique aux pôles, comme les faisceaux d'un phare, décelable grâce aux ondes radio émises à basses fréquences.

À chaque tour, les pulsars envoient des " bip " ultra-réguliers, qui en font de " remarquables horloges naturelles ", explique Lucas Guillemot, du laboratoire de physique et de chimie de l'environnement et de l'espace (LPC2 e) d'Orléans.

Les scientifiques ont répertorié des groupes de pulsars, pour obtenir un " maillage céleste " dans les méandres de l'espace-temps.

Et ont pu mesurer un infime dérèglement dans leur tic-tac, avec " des changements inférieurs à un millionième de seconde sur plus de 20 ans ", selon Antoine Petiteau, du Commissariat à l'énergie atomique (CEA).

Ces retards étaient corrélés, marque d'une " perturbation commune à tous les pulsars ", selon Gilles Theureau : la signature caractéristique des ondes gravitationnelles. " C'était un moment magique ", a raconté lors d'une conférence de presse Maura McLaughlin, du réseau américain Pulsar Search Collaboratory.

Comme dans un restaurant bruyant

Quelle est la source de ces ondes ? L'hypothèse privilégiée pointe vers des couples de trous noirs supermassifs, chacun d'une taille supérieure à celle de notre système solaire, " prêts à se percuter ", développe Gilles Theureau.

Antoine Petiteau décrit deux colosses qui " se tournent autour avant de fusionner ", une danse qui provoque des ondes gravitationnelles d'" une période de plusieurs mois à plusieurs années ".

Un bruit de fond en continu que Michael Keith, du réseau européen EPTA (European Pulsing Timing Array), compare à un " restaurant bruyant avec beaucoup de gens parlant autour de vous ".

Les mesures ne permettent pas encore de dire si ce bruit trahit la présence de quelques couples de trous noirs, ou de toute une population. Une autre hypothèse suggère une source aux tous premiers âges de l'Univers, lorsqu'il a connu une période dite d'inflation.

" Nous ouvrons une nouvelle fenêtre sur l'Univers ", se félicite Gilles Theureau. " On rajoute une nouvelle gamme de vecteurs d'informations ", complémentaire aux recherches de Ligo et Virgo, qui opèrent sur des longueurs d'onde différentes, abonde Antoine Petiteau. Cela pourrait notamment éclaircir le mystère de la formation des trous noirs supermassifs.

Les études devront cependant être approfondies pour prétendre à une détection pleinement robuste, espérée d'ici un an. Le critère absolu étant " qu'il y ait moins d'une chance sur un million que cela se produise par hasard ", soulignent l'Observatoire de Paris, le CNRS, le CEA et les universités d'Orléans et Paris Cité, dans un communiqué.

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Un bruit de fond émis par un tourbillon de trous noirs entendu pour la première fois

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Les astronomes le traquaient depuis un quart de siècle : le bruit de fond émis par le tourbillon de gigantesques trous noirs a été identifié grâce à une technique inédite de détection des ondes gravitationnelles, qui ouvre " une nouvelle fenêtre sur l'Univers ".

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Il existe des endroits sur Terre dont les conditions peuvent s'apparenter à celles qu'on retrouve sur d'autres planètes. L'étude de ces régions, qu'on appelle des analogues planétaires, représente une mine d'or d'information pour les scientifiques.

Dans quelques semaines, Daniel Fillion mettra le cap sur l'Antarctique pour son projet de doctorat à l'Institut des sciences de la mer de Rimouski de l'UQAR. Il part étudier le lac Untersee, situé sous une couche de glace qui mesure quatre mètres d'épaisseur l'été. C'est ce qu'on appelle un lac sous-glaciaire.

En entrevue, Daniel Fillion explique qu'il s'agit d'une glace " permanente ". " Elle ne dégèle pas pendant l'été ", précise-t-il.

On trouve des lacs sous-glaciaires ailleurs qu'en Antarctique. On en trouve aussi... dans l'espace.

Daniel Fillion, doctorant à l'Institut des sciences de la mer de Rimouski de l'UQAR

Les endroits sur Terre où sont dupliquées une ou plusieurs conditions d'un corps céleste sont appelés analogues planétaires. Ces environnements sont dits " extrêmes ", puisqu'ils sont souvent très froids, ou encore très arides. Mais surtout hostiles.

Puisque l'exploration spatiale est coûteuse en argent, en temps et en ressources, il n'est pas réaliste d'organiser plusieurs missions par année. Heureusement, l'étude des analogues planétaires nous permet de mieux comprendre le cosmos.

" J'ai toujours trouvé l'idée élégante, souligne l'étudiant-chercheur. C'est assez ironique et paradoxal qu'on puisse étudier l'univers et les corps célestes à partir de la Terre. "

Un lac pas comme les autres

Le lac Untersee est assez particulier. On y trouve des concentrations anormalement élevées de méthane. Si élevées qu'il pourrait être le lac le plus concentré en méthane sur Terre. " Personne ne peut expliquer ces concentrations, précise Daniel Fillion. Ça reste un mystère. "

Pour élucider cette énigme, le chercheur devra transpercer l'épaisse couche de glace pour récolter des échantillons d'eau qu'il analysera ensuite en laboratoire.

Il passera trois mois dans une tente au milieu de ce désert de glace. Cette mission demande beaucoup de préparation. Le protocole doit être réglé au quart de tour. " J'ai l'impression d'être un astronaute qu'on va envoyer sur Mars ! ", lance-t-il.

Daniel Fillion souligne d'ailleurs que des bactéries vivent dans le lac Untersee. " Ça confirme que la vie peut se développer dans des environnements extrêmes ", souligne-t-il. Mais il ne faut pas sauter trop vite aux conclusions quant à la vie extraterrestre, estime le chimiste.

" Il est impossible de répliquer parfaitement sur Terre les conditions qu'on retrouve dans l'espace. Les analogues planétaires comportent tout de même certaines limites. "

Les analogues planétaires, des outils précieux

Les analogues planétaires ont plusieurs utilités, selon Richard Léveillé, professeur au département des sciences de la Terre et des planètes à l'Université McGill. " Ils servent tout d'abord à approfondir les connaissances scientifiques, en étudiant les environnements extrêmes. Mais ils servent également à préparer les missions spatiales. "

Cette préparation comprend notamment la mise à l'épreuve de diverses technologies dans des environnements hostiles et difficiles. " La NASA se sert des analogues planétaires pour tester des prototypes de robots, mais aussi pour préparer les équipes scientifiques en évaluant comment elles prennent les décisions et comment elles communiquent. "

Le géologue, qui est également membre de l'équipe scientifique de deux missions de la NASA, étudie principalement des analogues de la planète Mars. Ces sites se situent notamment en Islande, à Hawaii, dans les régions volcaniques des États-Unis et dans l'Arctique canadien.

" On peut comparer Mars à un désert très froid et très sec, note le chercheur. Aucun endroit sur Terre n'y est parfaitement identique. "

Très froid, c'est le moins qu'on puisse dire. On estime qu'il fait entre -80 °C et -20 °C sur Mars. Et on y trouve des calottes glaciaires à chacun des deux pôles. " Comme sur Terre, il y a des saisons sur Mars, note Richard Léveillé. Près de l'équateur, pendant l'été, on peut enregistrer des températures qui vont au-dessus de 0 °C. "

Mais même au-dessus du point de congélation, la planète rouge ne renferme pas d'eau douce sous forme liquide. Du moins, pas aujourd'hui.

" Le robot Curiosity de la NASA a démontré qu'il y a 3,5 milliards d'années, un lac d'eau douce était présent sur Mars, explique le chercheur. Il y a également des traces de la présence passée de rivières et peut-être même d'un océan dans l'hémisphère Nord. "

Richard Léveillé n'écarte pas non plus la possibilité qu'il y ait actuellement des lacs sous-glaciaires d'eau salée sur Mars, ou même des eaux souterraines. Malheureusement, pour le moment, les robots qui s'y trouvent peuvent seulement forer le sol jusqu'à 10 centimètres sous la surface. " On veut avoir accès aux couches plus profondes, mais ce n'est pas facile de forer avec un robot. D'où l'intérêt d'étudier les lacs qu'on retrouve sous la glace sur Terre. "

L'affaire Vostok

Le lac Vostok est le plus long et le plus profond lac sous-glaciaire d'Antarctique. Situé sous une couche de glace de quatre kilomètres d'épaisseur, il a été isolé des humains, de l'atmosphère et du Soleil pendant plus d'une dizaine de millions d'années.

Dans les années 1980, une équipe de scientifiques russes s'est donné comme mission de l'atteindre pour déterminer s'il contenait de la vie. Les chercheurs ont dû percer les 3768 mètres de glace qui le recouvraient. Le forage a débuté en 1989, mais s'est arrêté neuf ans plus tard, alors qu'ils étaient à 188 mètres du but. " Leur équipement de forage était alimenté au kérosène, explique Daniel Fillion en entrevue. Il y avait donc une possibilité de contamination du lac aux hydrocarbures. "

Le temps d'élaborer des stratégies alternatives, les Russes ont cessé leurs activités de forage jusqu'en 2006. Le 5 février 2012, ils ont finalement atteint le lac Vostok. En 2013, la communauté scientifique a annoncé qu'elle y avait trouvé une grande diversité d'organismes. Mais en raison des opérations houleuses ayant mené à ces résultats, cette découverte demeure controversée.

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Analogues planétaires | On se croirait sur Mars

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Il existe des endroits sur Terre dont les conditions peuvent s'apparenter à celles qu'on retrouve sur d'autres planètes. L'étude de ces régions, qu'on appelle des analogues planétaires, représente une mine d'or d'information pour les scientifiques.

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Dans le Pacifique, à une profondeur de 4000 mètres, le fond de l'océan ressemble à un champ de pommes de terre prêtes à être cueillies. Ces " pommes de terre " sont en réalité des concrétions minérales qui ont mis des millions d'années à se former.

Imaginons un requin qui a perdu une dent il y a des millions d'années. Celle-ci a coulé jusqu'au fond de l'océan, accumulant au passage des minerais présents dans l'eau salée comme du cobalt, du cuivre, du fer, du manganèse ou du nickel. La couche s'épaissit autour de la dent, au fil des millénaires, jusqu'à former ce qu'on appelle aujourd'hui un nodule polymétallique.

C'est ainsi qu'une dent de requin est devenue objet de convoitise de l'homme - qui veut en récupérer les minerais - dans sa course pour atteindre la carboneutralité.

Le 10 juillet dernier, le Canada a officiellement demandé un moratoire sur l'exploitation minière des fonds marins en zone internationale. Le gouvernement Trudeau se joint ainsi à une vingtaine de pays, dont la France et l'Allemagne, qui réclament une pause le temps de mieux comprendre les nombreux impacts des activités minières en eaux profondes.

Plus de 30 multinationales sont du même avis, dont BMW, Google, Samsung, Volvo et Volkswagen, tout comme de grandes banques britanniques, qui refusent de financer des activités minières sous-marines.

La communauté internationale cherche une voie de passage qui permettrait d'arracher un accord auprès des 169 membres de l'Autorité internationale des fonds marins (International Seabed Authority, ou ISA, en anglais), organisation créée en 1994 afin de gérer une zone qui couvre un peu plus de la moitié (54 %) des océans.

Plusieurs pays, dont la Chine, la Russie et la Norvège, veulent néanmoins aller de l'avant et demandent l'adoption d'un cadre réglementaire pour les activités minières sous-marines. Faute d'entente, des entreprises peuvent aujourd'hui demander des permis sans que les règles soient encore établies.

La zone de Clarion-Clipperton, d'une superficie d'environ 4,5 millions de kilomètres carrés, se trouve en plein cœur du Pacifique. À environ 4000 mètres de profondeur, le plancher océanique recèle un trésor : des secteurs entiers jonchés de nodules polymétalliques.

On y retrouve aussi une riche biodiversité, comme en témoignent des images prises en 2015 par une mission de recherche commanditée par le centre de recherche Geomar, établi en Allemagne.

En 2019, la prestigieuse revue Nature a publié un éditorial demandant que des règles strictes soient établies pour protéger les écosystèmes marins de l'exploitation minière.

Une étude récente publiée dans la revue Current Biology a constaté une baisse de 43 % des poissons, crevettes et autres animaux marins dans une zone où des travaux d'exploration minière ont été réalisés en 2020, au large du Japon. Une autre étude, parue dans Nature, soutient que les activités minières sous-marines pourraient perturber la migration des thons.

Dans un contexte où les océans se réchauffent et où la biodiversité est menacée, de nombreux scientifiques appellent à la prudence avant d'aspirer et de forer les fonds marins.

" On connaît très bien les impacts des activités minières sur Terre, mais au fond de l'océan, on en sait très peu ", affirme Susanna Fuller, une scientifique qui est aussi vice-présidente d'Oceans North, une organisation environnementale qui milite pour la protection des océans.

" Il est certain qu'en exploitant des fonds marins, on va causer des perturbations dans l'environnement ", signale Georges Beaudoin, professeur titulaire au département de géologie et de génie géologique de l'Université Laval.

L'industrie, elle, se défend en affirmant que l'exploitation minière sous-marine est moins dommageable pour l'environnement que l'exploitation terrestre. Une affirmation que Philippe Bihouix prend avec un grain de sel. " Pour moi, c'est de l'esbroufe, il va y avoir des impacts. [...] À mon avis, c'est là qu'on commet une terrible erreur. Dès qu'on est en milieu marin, on maîtrise beaucoup moins l'impact environnemental ", ajoute l'ingénieur et auteur de Quel futur pour les métaux ? (2010) et de L'âge des low tech (2014), deux essais pointant les limites des progrès technologiques.

Selon Philippe Bihouix, le débat entourant l'exploration et l'exploitation minière en eaux profondes esquive une question essentielle : avons-nous réellement besoin de toutes ces ressources minières ?

" Il y a un consensus, on va avoir besoin d'extraire énormément pour construire tous ces véhicules électriques. Mais il n'y a jamais de questions sur le parc de voitures à construire. Est-ce qu'on a besoin d'autant de ressources minières ? ", demande M. Bihouix, qui est également directeur général de l'AREP, une agence publique d'architecture pluridisciplinaire spécialisée dans la transition écologique, établie à Paris.

En entrevue avec La Presse, Philippe Bihouix remet notamment en question la nécessité de construire autant de VUS électriques. " Avec une batterie électrique de VUS, on fabrique 250 batteries pour vélos électriques ", souligne-t-il.

" Ne nous laissons pas faire et bloquons ce truc [l'exploitation minière en eaux profondes]. On se mettrait à exploiter intelligemment les mines qu'on a déjà sur Terre et à développer le recyclage, cet argent serait mieux utilisé ", croit-il.

Sources : Agence France-Presse, The New York Times , The Narwhal , New Scientist , Agence internationale des fonds marins

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La ruée vers les trésors des fonds marins - La Presse+

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Dans le Pacifique, à une profondeur de 4000 mètres, le fond de l'océan ressemble à un champ de pommes de terre prêtes à être cueillies. Ces " pommes de terre " sont en réalité des concrétions minérales qui ont mis des millions d'années à se former.

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(Paris) Une nouvelle preuve que la vie sur Mars était possible dans un lointain passé : le rover Curiosity a découvert le témoin fossile d'un climat cyclique alternant saisons sèches et humides, un environnement semblable à celui de la Terre et donc propice à l'apparition d'organismes vivants, selon une étude mercredi.

La planète rouge, dont le climat actuel est extrêmement aride, possédait il y a des milliards d'années des rivières et des lacs en abondance, aujourd'hui évaporés. Mais contrairement à la Terre, la surface de Mars n'est pas renouvelée par la tectonique des plaques, et les traces de ces anciens terrains ont été bien préservées.

Le rover Curiosity de la NASA explore depuis 2012 l'un de ces terrains, l'immense cratère de Gale et sa montagne haute de 6 km faite de couches sédimentaires. " On a vite compris qu'on travaillait dans des dépôts de lacs et rivières, mais on ne savait pas à quel type de climat les relier ", raconte à l'AFP William Rapin, chercheur CNRS et auteur principal de l'étude publiée dans Nature.

Mars aurait pu par exemple être une planète gelée, où une éruption volcanique a brusquement réchauffé le climat et déclenché la formation d'eau liquide, ajoute ce planétologue de l'Institut de recherche en astrophysique et planétologie ( Université de Toulouse III-Paul Sabatier/CNES ) qui a mené les recherches avec le laboratoire de géologie de Lyon et des collègues américains et canadiens.

Alors qu'il montait lentement la pente de la montagne, Curiosity est tombé sur des dépôts de sel formant des motifs hexagonaux, dans un sol daté de 3,8 à 3,6 milliards d'années.

L'analyse de la roche par les instruments américain MastCam et franco-américain ChemCam du robot a montré qu'il s'agissait de fissures de boue séchée.

" Quand un lac s'assèche, la boue craque, et quand il se réhydrate, le craquellement se " guérit " ", explique William Rapin. Si ce processus se répète de manière régulière, les fissures s'agencent de manière à former des hexagones, semblables à des motifs observés dans d'anciens bassins terrestres à l'assèchement saisonnier. La modélisation de boue terrestre soumise à des cycles secs et humides a en outre démontré " mathématiquement " cette formation hexagonale spécifique.

De l'inerte au vivant

C'est donc " la première preuve tangible que Mars possédait un climat cyclique ", selon le chercheur. Comme sur Terre, des saisons sèches et humides se sont succédé à intervalles réguliers, il y a plus de trois milliards d'années. Et sur une période suffisamment longue - plusieurs millions d'années - pour que la vie se développe.

Un tel climat est l'une des conditions pour que la matière organique passe de l'inerte au vivant. " Curiosity avait déjà détecté la présence de molécules organiques simples pouvant être formées par des processus géologiques ou biologiques " détaille le CNRS dans un communiqué.

Par exemple des acides aminés, qui parfois se combinent pour former des molécules plus complexes et constitutives du vivant, type ARN ou ADN. Or un tel processus a besoin de cycles pour se former, comme l'ont montré des expériences indépendantes en laboratoire, poursuit l'organisme de recherche.

" Dans un monde trop sec, ces molécules n'ont jamais l'occasion de se former ; dans un monde trop humide non plus ", ajoute le planétologue.

La planète rouge possédait donc l'équilibre nécessaire au développement de formes de vie. De quel type ? Les scientifiques pensent à des micro-organismes primitifs unicellulaires comme les archées ou les bactéries qui sont nos plus lointains ancêtres.

La manière dont ils sont apparus sur Terre reste un mystère, car la tectonique des plaques a effacé la trace des plus vieux fossiles. " Ce qui nous manque sur Terre, c'est l'odyssée des origines de la vie à l'échelle moléculaire ", commente William Rapin.

Mars, elle, a enregistré ses vestiges et pourrait permettre de comprendre à petite échelle ce qui s'est passé sur notre planète à ses débuts. S'il s'avérait bien sûr que des formes de vie sont effectivement apparues sur Mars, ou ont avorté, ce que les missions d'explorations comme Curiosity ou Perseverance tentent de découvrir.

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Sur Mars régnait jadis un climat cyclique, propice à la vie

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Une nouvelle preuve que la vie sur Mars était possible dans un lointain passé : le rover Curiosity a découvert le témoin fossile d'un climat cyclique alternant saisons sèches et humides, un environnement semblable à celui de la Terre et donc propice à l'apparition d'organismes vivants, selon une étude mercredi.

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Aussi foudroyantes qu'imprévisibles, les supernovas constituent l'un des cataclysmes les plus violents de l'Univers. Une observation en direct dans notre galaxie permettrait d'en percer les mystères. Scientifiques et astronomes du dimanche s'y préparent !

Au moment où vous aurez fini de lire cette phrase, une ou peut-être même deux étoiles auront tragiquement terminé leur vie dans le cosmos en une puissante explosion appelée supernova. Mais ne vous emballez pas trop ! Comme l'Univers est vaste et que la majorité de ces cataclysmes surviennent à des millions, voire à des milliards d'années-lumière de la Terre, circulez, il n'y a rien à voir !

Des télescopes puissants ont néanmoins repéré plus de 5000 supernovas dans de très lointaines galaxies. Mais plusieurs spécialistes croient que l'heure va bientôt sonner pour la Voie lactée : une supernova devrait y exploser d'ici une cinquantaine d'années. " On ne la ratera pas ! " assure Clarence Virtue, professeur émérite au Département de physique de l'Université Laurentienne, en Ontario. Le spectacle promet d'être grandiose, ajoute-t-il. " Une seule supernova dans une galaxie pas trop loin de la nôtre peut briller comme cent milliards d'étoiles pendant des mois ! "

En fait, au cours des 2000 dernières années, il n'y a eu que sept supernovas suffisamment proches pour que l'humain les observe à l'œil nu ou avec de petits télescopes optiques et les documente. La plus récente date de 1987 ; elle est survenue dans une galaxie voisine, celle du Grand Nuage de Magellan. Pour ce qui est de notre propre galaxie toutefois, la dernière remonte... à 1604, avant même l'invention du télescope ! L'astronome allemand Johannes Kepler avait observé ce qu'il croyait être alors une stella nova, une nouvelle étoile, dans la constellation Ophiuchus. On est donc largement " dus " : statistiquement, on s'attend en théorie à ce qu'il y en ait deux ou trois par siècle.

Pour avertir les astronomes juste avant que ne survienne l'événement tant attendu, l'équipe de Clarence Virtue travaille à l'élaboration du Système d'alerte précoce SuperNova 2.0, mieux connu sous l'acronyme SNEWS 2.0. Et contrairement à ce que l'on pourrait croire, ce n'est pas en scrutant le ciel qu'on risque de détecter les premiers signes de la prochaine supernova... mais plutôt à deux kilomètres sous la Terre !

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Car en explosant, les supernovas relâchent en quelques secondes des quantités faramineuses de neutrinos (on parle de 10 ⁵⁸ !). Ces particules élémentaires de masse pratiquement nulle s'échappent de l'étoile avant même la lumière.

Elles constituent donc le premier signal à pouvoir nous parvenir, telle une alarme sismique qui sonnerait plusieurs secondes avant un tremblement de terre. Le réseau SNEWS 2.0 rassemble ainsi plusieurs détecteurs de neutrinos sur la planète, dont le SNOLAB, où travaille Clarence Virtue. " Le SNOLAB est situé au fond d'une mine de nickel de Sudbury, en Ontario, là où aucun rayon cosmique ne gêne nos recherches. On souhaite traquer des neutrinos qui sont engendrés par des réactions nucléaires, notamment au cœur des supernovas. Si on les capte dans plusieurs observatoires comme le nôtre, situés un peu partout sur la Terre, on pourra avertir les astronomes qu'une supernova sera visible dans le ciel quelques minutes, voire quelques heures plus tard. " Le système alertera alors par courriel quelque 3000 scientifiques et astronomes amateurs.

Le rêve ! Car les supernovas peuvent nous apprendre toutes sortes de choses sur l'évolution des étoiles, sur la formation de la matière et même sur l'origine de la vie. Et plus elles sont proches, plus il y a de données. Tous les adeptes d'astronomie sont donc aux aguets !

Une étoile sur le point d'exploser

Les supernovas, les étoiles à neutrons qui en résultent et leurs rémanents (des nuages formés des poussières et des gaz expulsés) sont des objets d'étude fascinants, souligne Patrice Bouchet. " Les supernovas sont devenues à la mode après 1987, et on en découvre toujours plus dans de lointaines galaxies, grâce aux coups de chance et aux outils d'observation toujours plus puissants... De 20 supernovas découvertes en 1987, nous sommes arrivées à en détecter 96 en 1996... et des milliers aujourd'hui ! "

Parfois, les scientifiques découvrent de nouvelles supernovas grâce à leur cadavre et, d'autres fois, on les observe en direct avec des télescopes spatiaux, comme Hubble ou James-Webb.

En mars dernier, le célèbre télescope spatial à infrarouge de la NASA a capté des images impressionnantes d'une étoile en voie de devenir une supernova appelée WR-124. Située à 15 000 années-lumière de la Terre dans la constellation du Sagittaire, cette étoile est au stade Wolf-Rayet, une étape que certaines supergéantes atteignent avant de devenir des supernovas et qui rejette énormément de gaz et de poussières, qui prennent, sur les images du télescope spatial, la forme d'une couronne.

Des premières minutes cruciales

Alors que le nuage de poussière et de matière éjectées par une supernova, nommé " rémanent ", peut rester visible pendant des milliers d'années, c'est ce qui se passe dans les toutes premières secondes qui permettra aux scientifiques de mieux comprendre le déroulement de l'explosion. " On sait déjà que les électrons et les protons fusionnent en neutrons pour former un noyau encore plus dense. C'est ce qui libère énormément d'énergie, retransmise à 99 % sous la forme de neutrinos ", explique Nicolas Prantzos, directeur de recherche à l'Institut d'astrophysique de Paris du Centre national de la recherche scientifique.

L'observation en direct de la supernova de 1987, appelée Supernova 1987A ou SN 1987A, a été riche en informations, même si on a manqué les premiers instants de l'explosion. Il était 2 h 40 du matin le 24 février quand l'astronome canadien Ian Shelton, qui était alors basé à l'Observatoire de Las Campanas, au Chili, et son collègue Oscar Duhalde ont remarqué un petit point lumineux inusité dans le Grand Nuage de Magellan, une galaxie naine près de la Voie lactée qui n'est visible que depuis l'hémisphère Sud. " Je me suis empressé de le regarder avec un télescope de 10 cm que j'avais avec moi. Un calcul rapide m'a permis de déduire que cet astre était 100 millions de fois plus brillant que le Soleil. J'ai tout de suite su que ça ne pouvait être qu'une supernova ou un cataclysme de ce genre ", dit Ian Shelton, qui enseigne aujourd'hui l'astronomie au Département de physique de l'Université métropolitaine de Toronto.

Il venait en fait d'assister à la foudroyante mort de l'étoile Sanduleak. " J'étais tout excité, car je savais que la dernière observation du genre remontait à 400 ans. Mais je savais aussi que le temps pressait, car c'était une supernova âgée d'une seule journée, et une tonne de choses ne peuvent être observées que durant les premières heures, voire les premières minutes du phénomène. La poussière, les rayons X et ultraviolets viennent ensuite perturber l'observation. Il fallait avertir le reste du monde, et vite ! " raconte-t-il.

Parmi les experts rapidement alertés figurait l'astronome français Patrice Bouchet, qui travaillait sur cette même montagne du désert d'Atacama, mais qui avait congé ce jour-là. Il a rapidement quitté la plage et sa famille pour gagner l'Observatoire européen de La Silla. " Ma chance a été d'avoir en ma possession un télescope à infrarouge ; les Américains et les Canadiens n'en avaient pas. À partir du mois de mars, le Grand Nuage de Magellan est très bas, ce qui rend plus difficile l'observation nocturne. Le télescope à infrarouge nous a permis d'avoir un point d'observation constant, même le jour ", précise l'astronome, qui a eu, comme bien d'autres, un véritable coup de foudre pour cette étoile agonisante... " Je suis resté sur la montagne jour et nuit à observer la supernova, qui a brillé pendant cinq mois. "

Les scientifiques ont compris seulement après coup l'importance du signal " neutrinos ", celui que tout le monde attend fébrilement aujourd'hui. " À l'époque, on tentait de capter les neutrinos émis par le Soleil. Puis les neutrinos de SN 1987A ont atteint la Terre, c'est-à-dire qu'ils ont percuté la Terre dans l'hémisphère Sud et l'ont traversé avant d'être captés dans l'hémisphère Nord ! On a relevé leur présence à trois endroits dans des détecteurs souterrains situés au Japon, aux États-Unis et en URSS. Une fois les horloges ajustées, les trois observatoires ont constaté qu'une vingtaine de neutrinos avaient percuté leurs détecteurs au même moment ", explique Nicolas Prantzos. Du jamais vu !

Depuis, les instruments n'ont cessé d'évoluer. Si un tel spectacle survient dans notre galaxie, on s'attend à détecter non pas une vingtaine de neutrinos, mais plusieurs milliers ! Une manne de précieuses informations, étant donné la rareté de ces particules, dont on cherche encore à décrypter la nature.

En outre, les astronomes sont prêts à observer l'explosion sous tous les angles : rayons gamma, rayons X, ondes radio... Mieux encore, ils disposent désormais de détecteurs d'ondes gravitationnelles : cela tombe bien, car l'énergie de l'explosion produit aussi ces ondes, qui déforment le tissu élastique de l'espace-temps, et qui pourraient affoler les détecteurs LIGO et Virgo. On est donc parés !

Possible détection de l'étoile à neutrons de SN 1987A

Que reste-t-il d'une étoile après l'explosion ? " Uniquement son noyau de fer, qui deviendra une étoile à neutrons, sauf si l'étoile génitrice était très, très massive. Là, on croit plutôt qu'elle deviendra un trou noir ", explique Patrice Bouchet, chef de projet au Centre d'expertise MIRI du télescope spatial James-Webb.

L'astronome français demeure fidèle à son premier amour, SN 1987A. " Grâce aux infrarouges, James-Webb nous permet de voir à travers le nuage de poussière laissé par la supernova pour savoir s'il y a quelque chose derrière. " Ce " quelque chose " derrière le rémanent de SN 1987A serait sa mythique étoile à neutrons, qui n'a pas encore été formellement observée, même après plus de 30 ans.

Mais cela ne devrait pas tarder ! Depuis 2020, plusieurs articles scientifiques, dont une étude théorique et deux autres études fondées sur les observations du télescope spatial à rayons X Chandra, de la NASA, et du radiotélescope ALMA, rapportent l'avoir possiblement localisée. Patrice Bouchet préfère jouer de prudence : " Vous lirez certainement bientôt des nouvelles sensationnalistes qui rapportent qu'on a détecté l'étoile à neutrons grâce au télescope James-Webb. On a quelques suspicions, mais il faut comparer toutes les données. On n'est pas encore vraiment prêts pour le confirmer. " À suivre !

La mort des étoiles

Mais quelles conditions doivent être réunies pour que ce fabuleux spectacle se produise et soit observable sur Terre ? Sur la centaine de milliards d'étoiles que compte la Voie lactée, on pourrait s'attendre à un feu d'artifice permanent... Sauf que toutes les étoiles ne subissent pas un tel sort en s'éteignant. Il y a deux types principaux de supernovas : les thermonucléaires et les gravitationnelles.

La stella nova observée par Kepler dans la Voie lactée en 1604 était une supernova thermonucléaire, aussi appelée supernova de type Ia (à prononcer 1-a). " La supernova thermonucléaire survient dans des systèmes stellaires binaires, où deux étoiles orbitent autour d'un centre de gravité commun. L'un des astres, très ancien et dense appelé naine blanche, accrète de la matière provenant d'une étoile voisine plus jeune ", résume Patrice Bouchet, qui coordonne l'équipe européenne responsable de l'observation des supernovas avec le télescope spatial James-Webb.

Par un phénomène de transfert de masse, la vieille naine blanche, de la grosseur de la Terre, arrache à son étoile voisine une partie de son enveloppe gazeuse jusqu'à atteindre la taille critique de 1,44 fois la masse du Soleil. " À cette masse précise, l'équilibre de la naine blanche est rompu, et elle explose ", poursuit Patrice Bouchet.

Trois décennies avant la stella nova, soit en 1572, l'astronome danois Tycho Brahe - l'un des mentors de Kepler - avait lui aussi observé le même type de supernova dans la constellation de Cassiopée. " Ils ont eu de gros coups de chance, car on sait aujourd'hui que ce type de supernovas ne survient que quatre ou cinq fois par millénaire dans la Voie lactée ! " précise Nicolas Prantzos.

L'autre type est la supernova gravitationnelle, plus fréquente, aussi connue sous les noms de supernova de type II ou supernova à effondrement de cœur. C'est celle-ci qu'on attend avec impatience sur Terre ! Ce phénomène survient lorsqu'une énorme étoile épuise son combustible et s'effondre sous l'effet de sa propre gravité. Sa matière, qui n'a pu être fusionnée en son cœur, est dispersée avec force dans l'Univers.

La supernova de 1987 était de ce type. Patrice Bouchet, qui étudie encore aujourd'hui SN 1987A sous tous ses angles, explique que, lors de l'effondrement de l'étoile, la matière qui se trouve sur ses couches extérieures heurte la surface dure du noyau de neutrons (on se souvient que les électrons et les protons fusionnent libérant des neutrinos). Les particules partent alors dans toutes les directions dans le cosmos, c'est l'explosion ou " le rebond ", terme préféré par Patrice Bouchet. " On sait que des éléments chimiques qui ne se trouveraient pas autrement dans l'Univers sont alors formés puis dispersés. Sans supernova gravitationnelle, il n'y aurait pas de fluor dans votre dentifrice ! " souligne le chercheur.

De récentes études avancent même qu'il n'y aurait carrément pas d'oxygène dans notre système solaire sans les explosions d'étoiles massives dans le cosmos. En 2017, des données recueillies par la NASA avec son télescope spatial à rayons X Chandra ont confirmé que les supernovas propulsent en quantité astronomique des éléments essentiels à la fabrication de l'ADN, dont l'oxygène et le carbone.

En pointant ses capteurs vers les restes de la célèbre supernova Cassiopée A, située dans la constellation du même nom, Chandra a pu analyser les émissions de rayons X de l'objet céleste sous diverses longueurs d'onde. Le télescope a pu détecter des éléments comme du silicium, du fer, du calcium et de l'oxygène, qui ont été projetés par la déflagration stellaire survenue à 11 000 années-lumière de la Terre et qui, bien qu'elle n'ait fait l'objet d'aucune observation documentée, aurait été visible sur Terre en 1667. Les scientifiques ont estimé que l'explosion a injecté dans le cosmos l'équivalent de 70 000 fois la masse de la Terre en fer... et près d'un million de fois la masse terrestre d'oxygène !

Ce sont des découvertes majeures, souligne Patrice Bouchet. " Quand j'étais à l'école, on nous disait que les poussières dans l'Univers venaient toutes des étoiles qui expulsent leur enveloppe extérieure en fin de vie. Or, avec les télescopes spatiaux, on s'est rendu compte qu'il y avait des galaxies très, très lointaines, et donc très, très jeunes, qui étaient remplies de poussières. Tellement jeunes qu'elles ne pouvaient pas avoir hébergé d'étoiles classiques, qui vivent jusqu'à treize milliards d'années avant de mourir. Comment la poussière avait-elle été produite sans étoile morte ? Avec SN 1987A, nous avons découvert que les supernovas propulsaient énormément de poussière dans le cosmos. En d'autres mots, nous croyons que la poussière des galaxies très jeunes provient des supernovas gravitationnelles, issues d'étoiles qui ne mettent que quelques millions d'années à exploser. C'est fondamental pour la compréhension de l'Univers et l'émergence de la vie, car sans poussière de carbone ou d'oxygène, il n'y a pas de vie ! "

Les supernovas gravitationnelles, sources de vie

Sans supernovas gravitationnelles, pas de sel, d'aluminium... ni de vie sur Terre ! Les plus récentes études, notamment menées grâce aux observations de Hubble et James-Webb, ont démontré que des éléments aussi vitaux que l'oxygène ne se trouveraient pas sur Terre sans explosion d'étoiles massives. Pour comprendre comment ces éléments sont produits, il faut remonter à la genèse des étoiles, qui survient dans un nuage de poussières et de gaz - essentiellement de l'hydrogène, de l'hélium et du lithium. Rapidement, les futures supernovas à effondrement de cœur se distinguent de la grande majorité des étoiles formées dans le même nuage par leur taille. " Généralement, il s'agit de géantes rouges, soit des étoiles 8, voire 20 ou 100 fois plus massives que le Soleil ", précise Nicolas Prantzos, de l'Institut d'astrophysique de Paris.

Pour résister à sa propre gravité et rester en équilibre, la supergéante rouge doit produire beaucoup d'énergie, grâce à des réactions de fusion nucléaire - les atomes d'hydrogène fusionnent rapidement dans son cœur pour devenir de l'hélium. Cette étape ne dure que quelques millions d'années chez les supergéantes rouges, contrairement aux étoiles moins grandes, comme le Soleil, qui peuvent mettre des milliards d'années à réaliser cette fusion.

" Les géantes rouges meurent avant même que les étoiles de la taille du Soleil dans le même nuage ne soient formées. Même si les réactions nucléaires qui se produisent au centre des géantes rouges n'ont jamais été observées en direct, on comprend qu'elles s'accélèrent toujours plus et qu'elles génèrent énormément de chaleur ", explique Laurent Drissen, astrophysicien et professeur au Département de physique, de génie physique et d'optique de l'Université Laval.

Ces fusions nucléaires très rapides produisent des éléments toujours plus lourds, comme le carbone, le néon et l'oxygène. À ce stade, la plupart des petites étoiles manquent de carburant pour poursuivre la fusion des éléments... mais pas les géantes rouges ! Leur noyau se contracte sous l'effet de la gravité, ce qui pousse l'hydrogène des couches supérieures à atteindre la coquille : la fusion des éléments se poursuit, jusqu'au fer, un élément extrêmement lourd et stable... Trop stable, et qui ne peut plus fusionner ! L'étoile n'arrive plus à injecter suffisamment de carburant pour contrecarrer la gravité du fer : elle s'effondre sur elle-même.

Faites vos jeux

Quelle sera la prochaine supernova qui illuminera et qui ensemencera la Voie lactée ? Faut-il miser sur Bételgeuse, la célèbre étoile d'Orion à la luminosité chancelante, ou plutôt sur Êta de la Carène, une étoile supermassive située à 7500 années-lumière de la Terre ? Les paris sont ouverts ; rien ne permet de prédire avec précision laquelle explosera en premier... ni quand ! " On n'a pas encore eu accès au noyau d'une supernova et on ne comprend pas très bien son mécanisme. On espère qu'en en observant une dans la Voie lactée, on pourra mieux déterminer quand une étoile sera sur le point de devenir une supernova ", explique Laurent Drissen, professeur au Département de physique, de génie physique et d'optique de l'Université Laval.

C'est justement là que le système d'alerte précoce SNEWS 2.0 prend tout son sens. " On ne pourra pas capter de neutrinos venant de plus loin que notre galaxie. Par exemple, les neutrinos d'une supernova dans Andromède, la galaxie spirale la plus proche de la Voie lactée, ne seront pas observables sur Terre ", souligne Clarence Virtue, qui travaille sur le programme depuis 20 ans.

L'alerte permettra-t-elle aux scientifiques de pointer leur télescope au bon endroit ? " Oui, si les particules fantomatiques sont captées par le détecteur Super-Kamiokande, au Japon, car sa technologie est très poussée et permet de localiser leur source avec précision. Pour ce qui est des autres observatoires, comme le SNOLAB, on travaille sur des algorithmes assez compliqués, qui permettent d'analyser les données obtenues simultanément par tous les détecteurs. En faisant une sorte de triangulation, on pourra dire où l'événement s'est produit dans le ciel. Des courriels seront envoyés à la communauté astronomique, mais aussi des alertes, qui permettront de contrôler à distance des télescopes pour les tourner rapidement vers le bon endroit dans le ciel de manière automatisée ", décrit Clarence Virtue, qui se désole de la fermeture, en août 2023, du Département de physique de l'Université Laurentienne, le seul à étudier d'aussi près les neutrinos des supernovas au pays.

Et il n'y a pas que les observatoires de haut calibre qui seront réquisitionnés. Patrice Bouchet souligne que l'armada d'astronomes amateurs, prête à sortir un télescope standard en quelques secondes, sera essentielle pour immortaliser les premiers moments du phénomène. " Les télescopes professionnels ont de grandes lentilles qui laissent entrer trop de lumière pour un objet proche. Les amateurs ont de petits instruments à portée de main, qu'ils peuvent régler rapidement pour prendre des photos. On pourra mesurer la luminosité de l'astre en fonction de l'endroit où les milliers d'observateurs se trouvent. Les grands télescopes professionnels seront importants par la suite ", dit-il. L'Association des astronomes amateurs du Chili, qu'il préside, est d'ailleurs déjà prête.

En mai dernier, une sorte de répétition générale a eu lieu, avec la découverte visuelle par un astronome japonais de SN 2023ixf, la supernova la plus proche de nous depuis 10 ans. Située dans la galaxie M101, elle est apparue dans la constellation de la Grande Ourse et a pu être observée par des milliers de petits télescopes.

Le professeur de l'Université métropolitaine de Toronto Ian Shelton croit lui aussi que les adeptes d'astronomie ont intérêt à tourner plus souvent leur regard vers le ciel. " J'encourage quiconque sait lire le ciel nocturne et connaît les constellations de base à scruter le ciel. Gardez en tête que, si vous voyez une étoile supplémentaire qui ne se trouve pas sur la trajectoire habituelle des planètes, eh bien, vous venez de faire une grande découverte ! "

Des supernovas pour mesurer l'expansion de l'Univers

Les supernovas thermonucléaires sont très importantes en astrophysique, puisque toutes les explosions sont similaires. On peut connaître l'énergie de l'explosion et déduire facilement sa distance en fonction de la luminosité qu'on reçoit sur Terre. Elles deviennent donc des chandelles standards, c'est-à-dire des balises qui ont permis notamment de mesurer la vitesse de l'expansion de l'Univers. " Au cours des dernières années, on a pu observer des dizaines, voire des centaines de supernovas thermonucléaires, parfois situées à des milliards d'années-lumière. On a alors vu comment l'expansion de l'Univers s'était accélérée récemment, contrairement au ralentissement auquel on s'attendait " explique l'astrophysicien Nicolas Prantzos. Imaginez jeter un caillou depuis la Terre vers le haut. Au départ, le caillou monte très vite et puis, en gagnant en altitude, il finit par monter moins vite, car la gravité l'attire vers le sol. C'est ce à quoi on s'attendrait avec l'Univers : un ralentissement de l'expansion dû à la force de gravité exercée par toute la matière cosmique. " Or, grâce aux supernovas, on a constaté que l'univers se dilate de plus en plus vite, plutôt que de ralentir sous les forces gravitationnelles, un peu comme si le caillou était emporté par une fusée ! " poursuit-il. Cette découverte de l'expansion accélérée de l'univers, couronnée par un prix Nobel de physique en 2011, est la prémisse d'une révolution cosmologique et à la base d'un tout nouveau champ d'études en physique, celui de l'énergie sombre, cette mystérieuse " fusée ", dont on ne sait encore rien, mais qui pousse le cosmos à s'étendre de plus en plus vite.

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À quand la prochaine supernova? - Québec Science

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Aussi foudroyantes qu'imprévisibles, les supernovas constituent l'un des cataclysmes les plus violents de l'Univers. Une observation en direct dans notre galaxie permettrait d'en percer les mystères. Scientifiques et astronomes du dimanche s'y préparent !

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La plus grosse fusée jamais conçue a explosé jeudi lors de son premier test orbital. Mais SpaceX estime que les quatre minutes de vol de Starship avant son " désassemblage rapide non planifié " constituent un " succès ". Trois experts expliquent pourquoi.

Q : Comment une explosion peut-elle être considérée comme un succès ?

" La stratégie de SpaceX est de faire un test, d'en tirer des leçons, puis de faire un autre test ", explique Jennifer Heldmann, une ingénieure de la NASA qui a publié en 2021 un rapport sur l'impact important qu'aura Starship sur la science de l'espace. " Les quatre minutes de vol dépassent les attentes. Les gens de SpaceX vont avoir beaucoup de données pour régler des problèmes avec Starship. " Mercredi soir sur Twitter, SpaceX avait d'ailleurs affirmé qu'" une annulation du lancement, un lancement réussi, un désassemblage rapide non planifié ou une combinaison de ces trois éléments ser[aient] de toute façon excitants ". Jeudi, l'entreprise fondée par Elon Musk avait déclaré que le test aiderait " à améliorer la fiabilité de Starship et à disséminer la vie sur plusieurs planètes ". John Logsdon, politologue spécialiste de l'espace à l'Université de Georgetown, à Washington, ajoute que l'étape qui semble avoir posé problème, la séparation des premier et deuxième étages de Starship, devrait être plus facile à régler que s'il y avait eu un problème grave avec la mise en réseau des 33 moteurs Raptor du premier étage. " Le premier étage a fonctionné pendant trois minutes, comme prévu ", dit M. Logsdon. SpaceX a indiqué que certains des 33 moteurs avaient eu des problèmes, mais cela ne serait pas lié au problème de la séparation des deux étages.

Q : Pourquoi dit-on que Starship va révolutionner l'accès à l'espace ?

" On pourrait réduire de 10 à 100 fois les coûts par kilogramme d'envoi des satellites ", dit Casey Handmer, un physicien australien qui tient un blogue sur l'espace. " Falcon 9 a déjà eu un impact sur l'industrie spatiale en divisant les coûts par trois ou quatre. " M me Heldmann est dithyrambique : " Si Starship tient ses promesses, nous allons connaître un âge d'or de l'astronomie spatiale, nous allons pouvoir aller explorer le système solaire extérieur où des lunes océaniques pourraient abriter la vie, et nous allons vraiment pouvoir coloniser Mars. "

Q : Quel sera l'impact financier de l'explosion de jeudi ?

" Les deux étages ne devaient pas être récupérés, comme ils le seront quand Starship sera opérationnel, dit M. Logsdon. Alors à mon avis le coût additionnel est négligeable. À moins évidemment qu'il y ait finalement un gros problème à régler qui ralentisse le programme. "

Q : Starship sera-t-elle aussi économique que promis ? Après tout, la navette spatiale devait aussi réduire de 10 fois les coûts de lancement.

" La méthode d'amélioration continue de SpaceX a une longue feuille de route, dit M. Handmer. Les dernières versions de Falcon 9 ont une capacité 2,5 fois supérieure à celle de la première fusée de 2010. " L'un des principaux problèmes de la navette spatiale est qu'il fallait beaucoup de travail pour la remettre en état de faire un nouveau vol. " Prenez les tuiles du bouclier thermique. La navette en avait 10 000, toutes avec des formes différentes. Starship a moins de tuiles et elles ont presque toutes la même forme. Alors le travail est plus efficace. En plus, les tuiles de Starship sont beaucoup moins lourdes que celles de la navette. "

Q : Starship sera-t-elle prête pour servir d'alunisseur pour la mission Artemis III de la NASA en 2025 ?

M. Logsdon en doute, mais M. Handmer et M me Heldmann accordent encore le bénéfice du doute à SpaceX. " La NASA vient de rendre public le plan de la mission ", dit M me Heldmann. Les astronautes d'Artemis III se rendront jusqu'à la Lune à bord de la capsule Orion, qui vient de faire un vol lunaire non habité. Ensuite, ils seront transférés à bord d'une version habitable de Starship, qui alunira. À la fin du séjour sur la Lune, Starship ramènera les astronautes jusqu'à Orion pour le retour sur Terre.

Q : Si la version habitable de Starship fonctionne, pourquoi construire la station orbitale lunaire Gateway ?

La question mérite d'être posée, selon les trois experts. Normalement, quand Gateway sera opérationnelle (avec un bras robotique canadien), Orion et Starship s'y arrimeront. Dans chaque mission, un astronaute restera sur Gateway et les autres se rendront sur la Lune. " Pourquoi le membre de l'équipage qui ne va pas sur la Lune ne resterait-il pas à bord d' Orion ? ", demande M. Logsdon. M. Handmer va plus loin : " On pourrait transporter Orion dans la soute à fret de Starship. Je crois que si la version habitable de Starship fait ses preuves, Orion pourrait connaître une retraite anticipée. "

En savoir plus

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La plus grosse fusée jamais conçue a explosé jeudi lors de son premier test orbital. Mais SpaceX estime que les quatre minutes de vol de Starship avant son " désassemblage rapide non planifié " constituent un " succès ". Trois experts expliquent pourquoi.

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Au premier jour de la COP27 sur le climat à Charm el-Cheikh, en Égypte, l'Organisation météorologique mondiale (OMM) a indiqué dimanche que la planète s'était maintenant réchauffée de 1,15 °C depuis l'ère préindustrielle. Une moyenne qui s'approche dangereusement du seuil fixé à 1,5 °C par les scientifiques. Gros plan sur huit chiffres clés de la crise climatique.

1,15 °C

Selon les plus récentes données de l'Organisation météorologique mondiale rendues publiques dimanche, la planète s'est déjà réchauffée de 1,15 °C depuis l'ère préindustrielle. " Alors que la COP27 commence, notre planète envoie un signal de détresse ", a affirmé le secrétaire général de l'ONU António Guterres dans un message vidéo diffusé à Charm el-Cheikh. Il a en outre réclamé des " actions ambitieuses et crédibles ". Mais ce chiffre ne dit pas tout : il s'agit d'une moyenne à l'échelle mondiale. Car dans certaines régions du monde, le réchauffement est encore plus rapide. L'Europe, par exemple, se réchauffe deux fois plus vite que le reste de la planète. Un récent rapport de l'ONU signale que l'Europe a connu un réchauffement de 0,5 °C en seulement 30 ans (1991-2021). En Amérique du Nord, les experts s'attendent également à un réchauffement deux fois supérieur à la moyenne mondiale d'ici 2100. Par ailleurs, l'OMM a signalé dimanche que les huit dernières années, incluant 2022, auront été les plus chaudes depuis l'ère préindustrielle.

29 pays

En vue de la COP27, seulement 29 pays ont présenté de nouveaux engagements pour réduire leurs émissions de gaz à effet de serre (GES). Or, selon l'ONU, les engagements actuels nous mènent vers un réchauffement de 2,8 °C d'ici la fin du siècle, si et seulement si les promesses des nations sont respectées. D'ici 2030, on s'attend d'ailleurs à ce que les émissions de GES augmentent de 10,6 % par rapport aux niveaux de 2010. Selon le GIEC, celles-ci devraient plutôt diminuer de 45 % d'ici la fin de la décennie par rapport aux niveaux de 2019 afin de respecter la cible de l'Accord de Paris.

1,5 °C

C'est la cible fixée par l'Accord de Paris, conclu lors de la COP21 tenue en 2015. Cet objectif n'a pas été établi au hasard, il représente une limite au-delà de laquelle les conséquences des changements climatiques seront irréversibles dans plusieurs régions du monde. Un réchauffement supérieur à 1,5 °C d'ici la fin du siècle signifie également que des millions, voire des milliards, de personnes verront leur vie radicalement transformée en raison du réchauffement planétaire.

350 ppm

Le Groupe intergouvernemental d'experts sur l'évolution du climat (GIEC) estime qu'il faut limiter à 350 parties par million (ppm) la concentration de dioxyde de carbone dans l'atmosphère, afin de respecter la cible de 1,5 °C. Or, en date du 5 novembre, cet indicateur pointait à 416,55 ppm. Précisons que ce n'est pas la présence de CO2 dans l'atmosphère qui pose un problème, mais bien sa concentration trop élevée. Selon les scientifiques, il faut remonter plusieurs millions d'années dans le temps pour retrouver une concentration supérieure à 400 ppm dans l'atmosphère terrestre. Cette limite a de nouveau été franchie en 2013.

33 %

Selon l'UNESCO, une agence des Nations unies, un tiers des glaciers classés au patrimoine mondial vont disparaître d'ici à 2050. La moitié pourrait disparaître d'ici à la fin du siècle dans l'éventualité où les émissions de GES demeurent à leur niveau actuel. Les glaciers du patrimoine mondial fondent à un rythme de 58 milliards de tonnes de glace par an, indique l'UNESCO, qui a mené une étude sur 18 600 glaciers répartis sur 50 sites du patrimoine mondial. Une étude récente publiée dans la revue Remote Sensing of Environment a aussi révélé que les glaciers ont fondu en moyenne sept fois plus rapidement au cours de la dernière décennie.

10 %

Les deux dernières années et demie comptent pour 10 % de la hausse du niveau des océans observée depuis 30 ans. Le taux d'élévation du niveau de la mer a doublé depuis 1993. Selon la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), ce niveau pourrait augmenter de 20 centimètres sur la côte ouest et de 35 centimètres sur la côte est américaine d'ici 30 ans. Plusieurs pays insulaires subiront de plein fouet les conséquences de la montée des océans. De nombreuses villes côtières seront également affectées, notamment New York et Miami.

75 %

Selon une étude parue récemment dans Nature Climate Change, les trois quarts des espèces d'arbres sont considérés comme à risque d'ici 2050 dans les principales villes du monde en raison des changements climatiques. Les chercheurs ont établi leur évaluation sur la base d'un réchauffement de 2,8 °C d'ici la fin du siècle. Leur étude portait sur 164 villes dans 78 pays. Une autre étude publiée dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences signale par ailleurs que le réchauffement planétaire pourrait nuire à la capacité des arbres à absorber du CO2. Plusieurs études suggèrent déjà que de nombreuses forêts du monde approchent de leur limite thermique pour l'absorption de carbone.

565 milliards

D'ici 2030, les besoins annuels pour l'adaptation aux changements climatiques à l'échelle mondiale sont désormais estimés à entre 160 et 340 milliards de dollars et à entre 315 et 565 milliards de dollars d'ici 2050.

Source : Programme des nations unies pour l'environnement (PNUE)

1908

En 2021, la concentration de méthane dans l'atmosphère a pointé à 1908 parties par milliard, un niveau record depuis 1983. Sur une période de 20 ans, le potentiel de réchauffement du méthane est 80 fois plus élevé que celui du CO2. Ce gaz est à l'origine d'environ 30 % du réchauffement de la planète depuis l'ère préindustrielle.

Source : Organisation météorologique mondiale

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Ça se réchauffe encore plus vite que prévu - La Presse+

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Au premier jour de la COP27 sur le climat à Charm el-Cheikh, en Égypte, l'Organisation météorologique mondiale (OMM) a indiqué dimanche que la planète s'était maintenant réchauffée de 1,15 °C depuis l'ère préindustrielle. Une moyenne qui s'approche dangereusement du seuil fixé à 1,5 °C par les scientifiques.

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Washington - " Ce n'est pas Hollywood ", mais la NASA : l'agence spatiale américaine a annoncé mardi avoir réussi à dévier un astéroïde de sa trajectoire en projetant, à la fin de septembre, un vaisseau de la taille d'un gros réfrigérateur contre sa surface.

Une mission test inédite et digne d'un roman de science-fiction, qui doit permettre à l'humanité d'apprendre à se protéger d'une éventuelle menace future.

Le vaisseau de la mission Dart s'est délibérément écrasé contre l'astéroïde Dimorphos, qui est le satellite d'un astéroïde plus grand nommé Didymos. L'appareil de la NASA est parvenu à le déplacer en réduisant son orbite de 32 minutes, a indiqué le chef de l'agence spatiale, Bill Nelson, lors d'une conférence de presse.

" C'est un moment décisif pour la défense planétaire et un moment décisif pour l'humanité ", a-t-il salué, se félicitant que les attentes de son agence aient été dépassées.

Cela aurait déjà été " considéré comme un énorme succès s'il [le vaisseau] avait seulement réduit l'orbite d'environ 10 minutes. Mais il l'a en fait réduite de 32 minutes ", a-t-il ajouté. Avec cette mission, " la NASA a prouvé que nous étions sérieux en tant que défenseurs de la planète ", a-t-il affirmé.

Dimorphos, situé à quelque 11 millions de kilomètres de la Terre au moment de l'impact, mesure environ 160 mètres de diamètre et ne représente aucun danger pour notre planète.

Dimorphos faisait jusqu'ici le tour de Didymos en 11 heures et 55 minutes, une période maintenant raccourcie à 11 heures et 23 minutes, a précisé M. Nelson.

" Cela ressemble à un scénario de film. Mais ce n'est pas Hollywood [...]. Cette mission montre que la NASA essaie d'être prête face à tout ce que l'univers pourrait nous envoyer. "

- Bill Nelson, chef de la NASA

Si l'objectif restait relativement modeste comparé aux scénarios catastrophes de films de science-fiction comme Armageddon, cette mission sans précédent de " défense planétaire ", nommée Dart (fléchette, en anglais), est la première à tester une telle technique. Elle permet à la NASA de s'entraîner au cas où un astéroïde menacerait un jour de frapper la Terre.

" À l'avenir, si nous découvrons qu'un astéroïde menace de frapper la Terre, et qu'il serait assez gros pour faire des dégâts, ce sera un soulagement d'avoir mené avec succès ce test ", a dit M. Nelson.

Pour établir si et de combien la trajectoire de l'astéroïde a été altérée, il a fallu attendre que les scientifiques analysent les données de télescopes au sol se trouvant au Chili, en Afrique du Sud et aux États-Unis. Ces derniers ont observé la variation de l'éclat lorsque le petit astéroïde passe devant et derrière le gros.

Rapidement après la collision, de premières images - prises par des télescopes au sol et le nanosatellite embarqué pour la mission LICIACube - ont montré un vaste nuage de poussière autour de Dimorphos, s'étendant sur des milliers de kilomètres.

Puis les télescopes James Webb et Hubble, les plus puissants observatoires spatiaux, ont révélé les vues détaillées de l'impact du vaisseau de la NASA, montrant notamment le mouvement des éjectas - la matière arrachée à l'astre.

Tout cela doit aussi permettre de mieux comprendre la composition de Dimorphos, représentatif d'une population d'astéroïdes assez communs, et donc de mesurer l'effet exact que cette technique - dite à impact cinétique - peut avoir sur eux.

Des images de Dimorphos, prises peu avant l'impact, montrent que sa surface est grise et rocailleuse et qu'il a une forme d'œuf.

La mission a permis de constater que l'astéroïde s'apparentait plus à un amalgame de gros rochers liés par leur mutuelle gravité qu'à une masse solide.

Le vaisseau kamikaze avait voyagé durant 10 mois depuis son décollage, en Californie.

Près de 30 000 astéroïdes de toutes tailles ont été catalogués dans les environs de la Terre.

Aujourd'hui, aucun de ces astéroïdes connus ne menace notre planète pour les 100 prochaines années. Sauf qu'ils ne sont pas encore tous recensés.

Ceux de 1 kilomètre et plus ont quasiment tous été repérés, selon les scientifiques. Mais ils estiment n'avoir connaissance que de 40 % des astéroïdes mesurant 140 mètres et plus - ceux capables de dévaster une région entière.

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" Un moment décisif pour la défense planétaire " - La Presse+

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Washington - " Ce n'est pas Hollywood ", mais la NASA : l'agence spatiale américaine a annoncé mardi avoir réussi à dévier un astéroïde de sa trajectoire en projetant, à la fin de septembre, un vaisseau de la taille d'un gros réfrigérateur contre sa surface.

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Faire dévier un astéroïde de sa trajectoire !

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Faire dévier un astéroïde de sa trajectoire !

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Mathieu Perreault La Presse

La sonde DART de la NASA a réussi sa mission : frapper l'astéroïde Dimorphos pour dévier sa trajectoire. Une ingénieure québécoise était aux commandes du pilotage.

" J'ai versé une larme au dernier moment ", a dit en conférence de presse Julie Bellerose, qui dirige l'équipe de navigation qui a orienté DART vers sa cible, un astéroïde de 160 mètres de diamètre qui est en orbite autour de Didymos, un plus gros astéroïde.

M me Bellerose a eu des fleurs de ses collègues. " La navigation a été parfaite ", a dit en conférence de presse Elena Adams, de l'Université Johns-Hopkins, ingénieure en chef de la mission. La tâche de M me Bellerose et de son équipe de sept personnes était de donner les indications aux opérateurs de la sonde pour qu'ils touchent leur cible.

L'objectif de la mission Test de redirection d'un astéroïde double (DART) de la NASA est de mesurer de combien l'orbite de Dimorphos autour de Didymos aura changé après la collision.

L'orbite de 12 heures devrait changer d'au moins quelques minutes, au plus d'une demi-heure. Une série de télescopes terrestres et spatiaux scrutent l'astéroïde binaire Dimorphos-Didymos pour calculer l'impact de DART. Cette tactique pourrait être utilisée pour dévier un astéroïde menaçant la Terre.

La collision a aussi été filmée de près par un petit satellite italien, le CubeSat italien léger pour l'imagerie d'astéroïdes ( LICIACube), qui a été éjecté de DART le 12 septembre. " Quarante minutes avant l'impact, nos collègues italiens nous ont indiqué qu'il ferait un passage trois heures plus tard pour bien capter le panache créé par l'impact ", a dit en conférence de presse Ed Reynolds, astrophysicien de l'Université Johns-Hopkins, qui dirige la mission. Les premières images de LICIACube devraient être disponibles dans les prochains jours. Une sonde européenne, Hera, devrait inspecter de près Dimorphos en 2026 pour en avoir le cœur net.

17 mètres

Selon M me Bellerose, l'objectif était de frapper Dimorphos dans une cible de 50 m de diamètre à son centre. Finalement, l'erreur par rapport au centre de Dimorphos était de 17 m, selon M. Reynolds. DART est plus petite qu'une voiture. Dimorphos est présentement situé à 11 millions de kilomètres de la Terre.

M me Bellerose travaille depuis trois ans sur la navigation de la sonde lancée il y a dix mois. Auparavant, elle a planché sur trois missions japonaise, européenne et américaine vers des astéroïdes. Est-ce un hasard ? " Mon doctorat portait sur les astéroïdes ", explique en entrevue avec La Presse celle qui a aussi travaillé sur la phase finale de la mission saturnienne Cassini, en 2017.

M me Bellerose, qui a grandi à Montréal, a participé au dernier concours pour les astronautes de l'Agence spatiale canadienne en 2017. Elle est arrivée à la dernière étape, quand il ne restait qu'une trentaine de candidats. " Ça aurait été un grand déchirement de choisir entre mon rêve d'astronaute et ma carrière au Jet Propulsion Laboratory de la NASA, dit-elle en entrevue. J'ai commencé à rêver d'être astronaute quand Julie Payette est allée dans l'espace, en 1998, quand j'étais adolescente. "

Amas de pierres

DART a foncé sur Dimorphos à 20 000 km/h à 19 h 14. Les images grandissantes de la cible ont été reçues sur Terre avec 38 secondes de délai. Des scènes de liesse dans le centre de contrôle de la NASA ont accueilli la fin des transmissions de DART.

Les premières données montrent que Dimorphos est un amas de pierres plutôt qu'un astéroïde dur, selon Carolyn Ernst, de Johns-Hopkins, qui est responsable de l'analyse des données de la collision. Elle pense que la collision aura créé un cratère de 10 à 20 mètres.

" Comme la gravité est faible, ça prendra beaucoup de temps pour que le panache de la collision retombe. "

- Carolyn Ernst, chercheuse scientifique à Johns-Hopkins

Jusqu'à récemment, les astéroïdes comme Dimorphos et Didymos étaient présumés être solides. Mais la mission japonaise Hayabusa en 2005 et la mission Osiris-Rex en 2020 ont montré que des astéroïdes qu'on pensait pleins sont en fait des agglomérations de roches.

EN SAVOIR PLUS
25 000
Nombre projeté d'astéroïdes voisins de la Terre d'un diamètre supérieur à 150 mètres, dont 10 000 ont été identifiés
Source: SOURCE : NASA

10 km
Diamètre de l'astéroïde qui a provoqué l'extinction des dinosaures il y a 65 millions d'années
Source: SOURCE : NASA
20 m
Diamètre de l'astéroïde qui a blessé près de 1500 personnes en Sibérie en 2013
Source: SOURCE : NASA

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Un premier succès pour la défense planétaire - La Presse+

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Mathieu Perreault La Presse La sonde DART de la NASA a réussi sa mission : frapper l'astéroïde Dimorphos pour dévier sa trajectoire. Une ingénieure québécoise était aux commandes du pilotage.

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(Washington) Un test au sol de la nouvelle mégafusée de la NASA pour la Lune, qui visait à vérifier la réussite des réparations effectuées après deux tentative de décollage ratées il y a quelques semaines, a été conduit avec succès mercredi en Floride, a annoncé l'agence spatiale américaine.

" Tous les objectifs que nous avions fixés ont été remplis ", a déclaré Charlie Blackwell-Thompson, la directrice de lancement de la mission Artémis 1, qui doit être la première du programme de retour des Américains sur la Lune.

Tout début septembre, le décollage de la fusée SLS, la plus puissante jamais construite, avait dû être annulé à la dernière minute à cause d'une fuite observée au moment du remplissage de ses réservoirs avec du carburant cryogénique - de l'oxygène et de l'hydrogène liquides.

L'hydrogène étant hautement inflammable, ces fuites doivent à tout prix être évitées.

La NASA a depuis procédé à des réparations, en remplaçant un joint au niveau de la connexion entre la fusée et les gros tuyaux l'alimentant en carburant. Ce joint avait visiblement été abîmé par un débris d'origine inconnue.

Le test de mercredi consistait notamment à remplir de nouveau les réservoirs de carburant.

Une légère fuite d'hydrogène a une fois encore été observée lors des opérations, mais elle a pu être contrôlée par les équipes de la NASA.

La semaine dernière, l'agence avait dit viser mardi 27 septembre pour la prochaine tentative de décollage, soit dans moins d'une semaine. Une date de repli, le 2 octobre, a également été annoncée.

" Les équipes vont évaluer les données du test, ainsi que la météo et d'autres facteurs, avant de confirmer que tout est prêt pour la possibilité de lancement suivante ", a déclaré la NASA dans un article de blogue.

Interrogée sur la question, Charlie Blackwell-Thompson n'a pas voulu s'avancer, mais s'est malgré tout dite " très encouragée " par le déroulé du test mercredi.

Pour que la date du 27 septembre soit tenue, la NASA a également besoin d'obtenir de la Force spatiale américaine une dérogation concernant la durée de vie des batteries du système d'autodestruction d'urgence de la fusée, conçu pour la faire exploser en cas de trajectoire déviante après le décollage.

Cette durée était normalement limitée à 25 jours, or la fusée est sur son pas de tir depuis bien plus longtemps.

De plus, la trajectoire de l'ouragan Fiona, au large de la Floride, est surveillée de près.

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Mission Artémis 1 | Après des réparations, test au sol réussi pour la fusée qui cherche à atteindre la Lune

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Un test au sol de la nouvelle mégafusée de la NASA pour la Lune, qui visait à vérifier la réussite des réparations effectuées après deux tentative de décollage ratées il y a quelques semaines, a été conduit avec succès mercredi en Floride, a annoncé l'agence spatiale américaine.

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La fusée qui ramènera des humains vers la Lune fait sa première mission ce lundi. Ce premier vol inhabité mènera à un vol autour de la Lune en 2024, auquel participera un astronaute canadien.

40 jours

La mission Artemis 1 doit décoller lundi matin à 8 h 33, à moins d'un imprévu. Elle se dirigera vers la Lune, où elle passera entre 39 et 42 jours. " On veut tester tous les systèmes, du lancement jusqu'à la récupération de la capsule ", explique Isabelle Tremblay, directrice, astronautes, sciences de la vie et médecine spatiale, à l'Agence spatiale canadienne (ASC). " Il faut voir si les conditions environnementales sont celles qu'on attend, que tout fonctionne parfaitement, avant d'envoyer des astronautes. " Les données de la mission, par exemple les accélérations, vibrations et radiations, seront scrutées à la loupe par la suite. " Les missions Artemis et sur la station spatiale Gateway seront beaucoup plus longues et éloignées que celles d'Apollo ", ajoute Mme Tremblay. Les missions lunaires Apollo duraient entre dix jours et deux semaines. Le programme Apollo a aussi eu une mission inhabitée autour de la Lune, Apollo 6, en 1968.

Artemis 2

Un astronaute canadien participera à la deuxième mission Artemis, qui va rester en orbite autour de la Lune sans alunissage et n'aura pas lieu avant 2024. Il sera choisi parmi les quatre astronautes actuels : David Saint-Jacques, Jeremy Hansen, Jenni Sidey-Gibbons et Joshua Kutryk. Pour la mission avec alunissage, Artemis 3, il n'y aura pas de Canadien. Artemis 3 est prévue au plus tôt en 2025. Est-ce que l'un des quatre astronautes canadiens fera un alunissage par la suite ? " C'est possible, répond Mme Tremblay. Il n'y a pas encore de plans, mais si on contribue suffisamment au programme, oui. " Dans un essai publié cette semaine dans la revue Aviation Week, l'ancien astronaute Harrison Schmitt a proposé qu'une mission d'Artemis explore le pôle sud de la Lune, où on trouve de la glace dans des cratères.

La station Gateway

Un astronaute canadien participera toutefois à une mission vers la station lunaire Gateway, dont le lancement est prévu fin 2024. L'ASC contribue avec un bras robotique, le Canadarm3, pour Gateway. La raison pour laquelle Artemis 1 durera aussi longtemps est que Gateway sera située plus loin de la Lune qu'aucune mission habitée. Son orbite elliptique l'amènera jusqu'à 70 000 km de la surface lunaire. Le programme Artemis et les expériences qui seront effectuées à bord de la station Gateway ouvriront la voie vers la prochaine destination des missions habitées : Mars.

Le Canada et la Lune

Isabelle Tremblay estime que le Canada doit participer à la " nouvelle économie lunaire " qui va être développée à partir des ressources minières de la Lune. " Le Canada sera le deuxième pays à envoyer un astronaute en orbite lunaire. Je crois que ça reflète nos capacités, dit Mme Tremblay. C'est la première étape vers l'exploration de Mars. Étendre notre présence ailleurs que sur la Terre fait partie de notre instinct comme espèce vivante. Ça démontre nos capacités et c'est rassurant quant aux moyens d'améliorer nos conditions de vie. "

Défense anti-astéroïdes

Artemis 1 amènera aussi en orbite dix " cubesats ", des petits satellites de moins d'un mètre de diamètre. La plupart examineront la Lune, notamment un atterrisseur japonais. Mais l'un des cubesats, Biosentinel, examinera l'effet des radiations spatiales près de la Lune sur la croissance d'une levure. Et un autre, NEA Scout, se rendra vers un astéroïde croisant l'orbite de la Terre (near-Earth asteroid). " Ce sera un astéroïde de la taille de celui qui a causé des dommages à Tcheliabinsk, en Russie, en 2013 ", explique Julie Castillo-Rogez, de la NASA, qui est directrice scientifique de NEA Scout. " C'est important pour la défense planétaire. Nous allons nous approcher et survoler l'astéroïde très lentement pour déterminer s'il s'agit d'un amas de poussière ou d'un noyau solide. Ça permettra, si besoin est, de déterminer le type de dommages que peut causer un tel astéroïde et comment dévier sa trajectoire. " L'astéroïde de Tcheliabinsk avait un diamètre estimé à 20 mètres.

Les voiles solaires

NEA Scout sera aussi la première mission d'exploration utilisant des voiles solaires, qui propulsent une sonde grâce aux photons du Soleil. " C'est la propulsion spatiale du XXIe siècle ", explique Les Johnson, responsable de NEA Scout à la NASA, qui travaille depuis 20 ans sur les voiles solaires. " C'est une technologie qui nous permettra l'exploration d'autres systèmes solaires, parce qu'on peut atteindre des vitesses très élevées. " Éventuellement, la défense de la Terre contre les astéroïdes pourrait être assurée par des centaines de cubesats mus par des voiles solaires, lesquels examineraient de près des astéroïdes menaçants, selon M. Johnson.

90 milliards US

Budget estimé du programme Artemis d'ici 2025

SOURCE : NASA

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Les humains de nouveau en route vers la Lune - La Presse+

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La fusée qui ramènera des humains vers la Lune fait sa première mission ce lundi. Ce premier vol inhabité mènera à un vol autour de la Lune en 2024, auquel participera un astronaute canadien. 40 jours La mission Artemis 1 doit décoller lundi matin à 8 h 33, à moins d'un imprévu.

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L’Arctique, véritable laboratoire en été - La Presse+

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Méthane ou CO2Le pergélisol de l’Arctique est l’un des points chauds du réchauffement de la planète. Ces sols gelés en permanence abritent beaucoup de matière organique qui, en dégelant, se dé

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La NASA dévoile les clichés époustouflants du télescope spatial James Webb

Le dévoilement historique de quatre images du télescope spatial James Webb , mardi matin, a permis de constater la puissance de l'appareil situé à 1,5 million de kilomètres de la Terre. De nouveaux corps celestes sont devenus visibles pour la première fois.

De l'eau et des nuages

Un instrument canadien sur le Webb a détecté de l'eau sur une exoplanète, appelée WASP-96b, située à 1150 années-lumière. " On savait qu'il y avait de l'eau, mais c'est une confirmation indépendante ", explique Nathalie Ouellette, scientifique chargée des communications pour le James Webb au Canada. " Mais on n'avait pas réussi à voir de nuages, ce qui était inhabituel. Avec le Webb, on a pu voir les nuages de vapeur d'eau. Avec Hubble, il y avait beaucoup de bruit dans les données. " Il s'agit d'une planète de la taille de Jupiter dont l'orbite autour de son étoile, d'une taille comparable à celle de notre Soleil, ne dure que quelques jours. La présence d'eau et des nuages a été révélée sur un graphique grâce à la lumière qui a traversé WASP-96b quand elle se trouvait entre son étoile et le Webb.

Des structures mystérieuses

La constellation de la Carène, située à 7600 années-lumière, est une nébuleuse, un nuage - dans ce cas-ci une pouponnière d'étoiles. " On a vu des structures dont on ignorait l'existence ", dit Mme Ouellette, qui est aussi coordonnatrice de l'Institut de recherche sur les exoplanètes de l'Université de Montréal (iREx). " Ce sont des bulles formées par la naissance d'étoiles, quand la poussière et le gaz environnant sont repoussés vers l'extérieur. On ne comprend pas bien les formes étranges qu'on voit. " Des centaines de nouvelles étoiles sont aussi devenues visibles.

Collisions de galaxies

Le Quintette de Stephan est une zone de collisions entre cinq galaxies, à 290 millions d'années-lumière. " On a vu un trou noir hypermassif dont on connaissait l'existence, mais dont on n'avait pas vu les jets de poussière et de gaz ", dit Mme Ouellette.

Une deuxième étoile

La nébuleuse de l'Anneau austral, située à 2000 années-lumière, est plutôt un système binaire de deux étoiles en fin de vie. Elle a révélé au Webb sa deuxième étoile, dont la présence était connue, mais qui n'avait jamais été observée.

13,1 milliards d'années

Lundi soir le président Joe Biden a " scoopé " la NASA en dévoilant l'une des cinq premières images du Webb. Il s'agit d'un amas de galaxies appelé SMACS 2073, situé à 4,6 milliards d'années-lumière de la Terre. Dans l'image, on voit des galaxies encore plus loin, situées jusqu'à 13,1 milliards d'années-lumière. " Ce sont les traits sur l'image, précise Mme Ouellette. C'est créé par la distorsion de SMACS 2073. SMACS 2073 est tellement massif que la lumière des objets qui sont situés derrière est courbée. Cet ‟effet lentille " permet d'observer des régions encore plus éloignées, des témoins du début de l'Univers. L'Univers étant en expansion, plus un objet est situé loin de la Terre, plus la lumière qu'il émet met du temps à nous atteindre. Ainsi, quand on regarde un objet situé à 1 année-lumière de la Terre, on le voit tel qu'il était il y a un an, parce que la lumière a mis un an pour parvenir jusqu'à nous, par exemple. Le Webb devrait être capable d'observer les premières galaxies, qui se sont formées il y a 13,2 à 13,6 milliards d'années. " Pourquoi ne pas avoir déjà montré ces premières galaxies ? " On a utilisé seulement une douzaine d'heures pour avoir la galaxie à 13,1 milliards d'années-lumière, dit Mme Ouellette. Ça aurait pris une ou deux semaines avec Hubble, si ça avait été possible. On démontre les capacités du Webb. "

Deux instruments canadiens

La découverte de l'eau et des nuages sur WASP-96b a été faite par un " imageur proche infrarouge et spectromètre sans fente " (ou NIRISS, selon l'acronyme anglais), mis au point à l'iREx de l'Université de Montréal. Le NIRISS fera notamment de la " spectroscopie sans fente ", ce qui est moins précis sur le plan de la résolution, mais permet d'analyser beaucoup plus d'objets à la fois. Le Canada est aussi responsable du " capteur de guidage fin " (FGS) qui aidera à pointer le Webb quand il va faire ses observations.

L'A B C du Webb

Le Webb, lancé le 25 décembre, est sept fois plus puissant que le télescope spatial Hubble, lancé en 1989. Le télescope spatial est situé quatre fois plus loin que la Lune, à un endroit appelé " point de Lagrange L2 ". Il se caractérise par une force égale des gravités terrestre et solaire, ce qui signifie qu'il y aura très peu d'ajustements à faire sur le positionnement du télescope.

6,5 m

Diamètre du miroir du télescope James Webb

21 m

Diamètre de l'écran qui protège le James Webb des rayons du Soleil

Source : NASA

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Des objet célestes jamais vus - La Presse+

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La NASA dévoile les clichés époustouflants du télescope spatial James Webb Le dévoilement historique de quatre images du télescope spatial James Webb , mardi matin, a permis de constater la puissance de l'appareil situé à 1,5 million de kilomètres de la Terre. De nouveaux corps celestes sont devenus visibles pour la première fois.

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Des nouvelles du début de l’Univers - La Presse+

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Le plus grand télescope spatial et le plus grand télescope naturel de l’Univers. C’est cette combinaison qui a été choisie par la Maison-Blanche pour illustrer, lundi soir, les capacités du télescope spatial James Webb.

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Maintenant que l'astromobile Perseverance s'est posée sur Mars, les ingénieurs vérifient l'état de santé des équipements, et les scientifiques planifient avec impatience leur première exploration.
Jeudi 25 février 2021, 5 h 30 du matin, heure de Los Angeles, l'ingénieure québécoise Farah Alibay vient de " souper " quand elle répond à notre appel téléphonique. Elle a travaillé de 19 h à 4 h, car en ce moment, la nuit martienne est synchrone avec la nuit terrestre.

" Chaque soir, entre 17 h et 18 h, heure de Mars, Perseverance nous transmet toutes les données qu'elle a accumulées durant la journée. Des équipes de la mission analysent sur-le-champ ces données et, à partir de leurs constats, on planifie ce que fera Perseverance durant la prochaine journée martienne. On élabore un programme qu'on envoie le matin au robot pour qu'à son réveil, il reçoive son plan de travail pour la journée ", explique M me Alibay.

Depuis l'arrivée du robot Perseverance sur Mars, elle procède à diverses vérifications visant à confirmer le bon état de marche du robot et de ses différentes composantes. Elle équipe Perseverance d'un système d'opération qui lui permettra d'accomplir ses diverses missions sur le sol martien. " Jusqu'à maintenant, le robot était équipé de toutes les fonctions lui permettant de voyager vers Mars et d'y atterrir, et comme il n'a plus besoin de ces fonctions, on les retire et on les remplace par celles qui permettront de conduire le robot et de faire bouger son bras. [...] Nous devrions être en mesure de guider le robot et d'actionner son bras pour la première fois la semaine prochaine ! " résume M me Alibay.

Quand l'ensemble des vérifications - qui devraient s'étaler sur au moins un mois - seront terminées, on cherchera un endroit propice pour la démonstration technologique de l'hélicoptère, qui est le moment que Farah Alibay attend avec impatience, car elle a consacré une grande part des six derniers mois à la mise au point de cette opération. " Il s'agit d'une expérimentation qui vise à vérifier s'il est possible de faire voler un hélicoptère dans l'atmosphère de Mars, sachant que cette dernière est beaucoup moins dense que celle de la Terre. Notre hélicoptère est donc très léger, il ne pèse qu'environ 1,2 kilo, et ce, même s'il est équipé d'un ordinateur et de caméras qui lui permettront de voler et d'atterrir de façon autonome. Par contre, ses pales font 1,30 mètre de longueur. Le design est donc très différent de celui des drones qu'on utilise sur Terre. Voir les photos et vidéos du premier vol sur Mars sera pour moi très excitant ! " s'enthousiasme-t-elle.

La direction à prendre

En parallèle à ces travaux d'ingénierie, les équipes de scientifiques décortiquent les premières images transmises par Perseverance depuis son atterrissage. Au cours des premières rencontres de l'équipe scientifique qui ont eu lieu ces derniers jours, on a beaucoup discuté des roches qui jonchent le sol autour du robot et de la texture de la surface afin de mieux comprendre la nature du site. " Pour le moment, il y a beaucoup de discussions, mais peu de réponses ! " précise le professeur au Département des sciences de la Terre et des planètes de l'Université McGill, Richard Léveillé, qui fait partie de l'équipe de la mission Mars 2020.

" Maintenant qu'on sait exactement où on est posé, il nous faut décider de la direction à prendre pour notre exploration. Un des grands attraits du cratère Jezero est qu'il s'agissait d'un lac dans lequel se jetait une rivière qui a déposé des sédiments et formé un delta. Le robot est actuellement à environ deux kilomètres du delta, qui est une des cibles de la mission. Il y a toutefois des dunes près du site d'atterrissage. C'est intéressant, mais dangereux pour le robot de rouler dans du sable qui bouge, on ne pourra donc pas se diriger vers l'ouest tout de suite ", poursuit-il.

Le grand objectif de la mission Mars 2020, rappelons-le, vise à trouver des traces de vie ancienne sur la planète rouge et à les rapporter sur Terre lors d'une seconde mission. " Comme le cratère Jezero contenait un lac à une époque très lointaine, on pense donc qu'il a pu être un environnement propice à la vie, il y a 3,5 milliards d'années ", signale M. Léveillé.

Traces de vie

Mais à quoi pourraient ressembler ces signes de vie ancienne sur Mars ? " On se base beaucoup sur ce que l'on sait de la vie sur Terre, ainsi que sur les microfossiles et la matière organique métamorphosée qui ont été trouvés dans des roches âgées de 3,4 à 3,5 milliards d'années ", répond le géologue.

" Souvent, les traces de vie ancienne sur Terre sont un peu brouillées ", car en raison de la tectonique des plaques et de l'activité géologique intense de notre planète, les roches anciennes ont souvent été transformées avec le temps. Elles ont été ensevelies, soumises à des pressions et à des températures élevées ; des eaux souterraines ont pu venir précipiter certains minéraux et ainsi changer leur minéralogie. " Les traces de vie anciennes ont donc subi elles aussi des changements ", explique-t-il.

" Un des avantages possibles sur Mars est que les roches anciennes auraient été moins transformées avec le temps parce qu'il n'y a pas eu de tectonique des plaques sur Mars et il y a moins d'activité géologique. De plus, il y a moins d'activité hydrologique, car il y a eu beaucoup moins d'eau liquide à sa surface, et pendant beaucoup moins longtemps que sur la Terre. Il est donc possible que les roches anciennes que le robot Perseverance examinera sur Mars soient mieux préservées ", croit-il.

Alors, que chercheront au juste les scientifiques ? " D'abord, on ne croit pas qu'il y a eu de la vie complexe sur Mars. On ne cherche pas des fossiles de dinosaures ou de grands arbres, mais plutôt des formes de vie microscopique ", précise M. Léveillé. On pourrait trouver des microfossiles, des biominéraux formés par une précipitation effectuée par des bactéries, voire de la matière organique, ou simplement des molécules organiques complexes, comme l'ADN et l'ARN, ou encore des protéines, des polysaccharides, autant de molécules qui sont courantes dans les cellules vivantes, donne-t-il en exemple.

" On a retrouvé des molécules organiques, dont des acides aminés qui sont utilisés par la vie sur Terre, un peu partout dans l'espace interstellaire, notamment dans des météorites et une comète, mais ces molécules se sont formées par un processus chimique et pas nécessairement biologique. Il faudra donc bien différencier les molécules organiques qu'on trouvera ", prévient le géologue.

Choix chiral

Des chercheurs avancent une hypothèse selon laquelle la vie impliquerait un certain seuil de complexité moléculaire, en d'autres termes, des molécules dont la synthèse nécessite un plus grand nombre d'étapes que celle des acides aminés, par exemple. Ces scientifiques pensent qu'une quinzaine d'étapes semble être la limite minimale pour obtenir des molécules d'une complexité compatible avec la vie. " Il y a un certain seuil de complexité moléculaire qu'on aurait du mal à expliquer sans forme de vie. Alors si on trouve des molécules complexes et qu'en les étudiant on se rend compte que leur synthèse implique le nombre d'étapes minimal, on pourra suspecter la présence de vie ancienne ", précise M. Léveillé.

Les scientifiques chercheront aussi d'autres " indicateurs de la vie ", dont notamment le ratio d'isotopes de carbone dans les roches. " On sait que certaines bactéries vont préférer métaboliser le carbone 12 plutôt que le carbone 13, cela crée un fractionnement isotopique. Quand on mesurera le ratio d'isotopes de carbone dans une roche qui aurait été altérée par une bactérie, on trouvera un ratio qui sera différent de celui d'une autre roche qui n'aurait pas été colonisée par des bactéries ", estime-t-il.

Un autre indicateur d'une présence de vie passée est la chiralité des molécules que rencontreront les scientifiques. La chiralité est une propriété de symétrie que possèdent les molécules. Or, les molécules employées par tous les êtres vivants sur Terre pour fabriquer leurs acides aminés sont toujours du même type de chiralité, ces molécules sont dites lévogyres. " La vie sur Terre a fait ce choix chiral probablement par hasard, mais ce dernier s'est perpétué. Il faudra surveiller [dans nos échantillons] si les molécules présentent une préférence pour une chiralité particulière. Si c'est le cas, on pourra penser que ce n'est pas nécessairement le fruit du hasard ", souligne-t-il.

" Toutes ces pistes découlent de ce que nous savons de la vie sur Terre, qui est notre seule référence. Nous sommes biaisés. On peut spéculer que la vie sur Mars était peut-être différente de celle sur Terre. Si la vie martienne était vraiment différente, comment allons-nous reconnaître cette autre forme de vie ? " lance M. Léveillé. " Il y a des gens qui réfléchissent à cette question et qui s'intéressent à des biosignatures agnostiques, c'est-à-dire qui ne sont pas influencées par nos connaissances de la vie sur Terre. Il n'y a aucune indication que ces choses existent, mais il faut garder l'esprit ouvert et ne pas être aveuglé par nos connaissances. "

Si les conditions propices à la vie étaient présentes sur Mars, y a-t-il effectivement eu de la vie ? " Les deux réponses possibles sont intéressantes. Si la réponse est oui, c'est fantastique. Mais il faudra déterminer si la vie y était identique à celle sur Terre, et si elle est différente, pourquoi en est-il ainsi ? Mais s'il n'y a rien qui indique qu'il y avait de la vie sur Mars, comment expliquer cette absence de vie alors que les conditions étaient propices à son développement ? Qu'est-ce qu'il manque à notre compréhension de l'origine et de l'évolution de la vie sur Terre ? Même si la réponse à la question de base s'avère négative, elle sera néanmoins d'un grand intérêt scientifique ! " estime M. Léveillé.

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Maintenant que l'astromobile Perseverance s'est posée sur Mars, les ingénieurs vérifient l'état de santé des équipements, et les scientifiques planifient avec impatience leur première exploration. Jeudi 25 février 2021, 5 h 30 du matin, heure de Los Angeles, l'ingénieure québécoise Farah Alibay vient de " souper " quand elle répond à notre appel téléphonique.

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Retourner sur la Lune pour conquérir Mars !

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Retourner sur la Lune pour conquérir Mars !

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Dans les prochaines semaines sera lancée la première mission du programme Artemis de la NASA, qui vise un retour d'humains, notamment d'une femme et d'une personne de couleur, sur la Lune en 2025. L'objectif ultime de ce programme est de mettre sur pied une base durable sur la Lune où on peaufinera les technologies qui seront nécessaires pour aller sur Mars. La Lune devenant un tremplin pour conquérir Mars.

Cinquante ans après avoir réussi à permettre à des Américains de fouler le sol de la Lune pendant quelques heures, la NASA ambitionne maintenant d'y retourner de façon plus durable. Son programme, dénomméArtemis en l'honneur de la déesse de la Lune et sœur jumelle d'Apollon, qui a inspiré le nom du premier programme lunaire américain, prévoit d'installer une station en orbite autour de la Lune, puis d'ériger une base permanente sur son sol afin d'acquérir une véritable autonomie de la vie dans l'espace lointain.

À l'époque d'Apollo, les Américains rivalisaient avec les Soviétiques dans une course vers la Lune. " Une fois que cette course a été gagnée, ils ont délaissé la Lune. Cette fois, c'est un retour pour s'y installer. On veut se doter des technologies qui nous permettront non pas de faire des missions d'une semaine, mais de plusieurs mois sur la Lune. Pour envisager l'exploration de l'espace lointain comme Mars, il nous faut savoir comment utiliser les ressources in situ. L'essence du programme Artemis est de développer et de démontrer qu'on dispose de ces technologies ", relève Gilles Leclerc, directeur général de l'exploration spatiale à l'Agence spatiale canadienne (ASC).

Pour sa part, l'astrophysicien Robert Lamontagne, professeur à l'Université de Montréal, voit encore une certaine émulation géopolitique dans le programme Artemis, car " les Russes s'apprêtent à envoyer une sonde robotisée [Luna 25]﻿ au pôle Sud de la Lune dans le but d'y trouver de la glace ", fait-il remarquer. Cette mission russe serait la première étape d'un programme plus vaste et planifié en coopération avec la Chine pour envoyer des astronautes sur notre satellite naturel.

L'autre nouveauté du programme Artemis que la NASA met en avant est qu'elle inclura de la diversité. " Les astronautes d'Apollo étaient uniquement des hommes, des ex-militaires, des pilotes d'essai. Cette fois, la NASA a déclaré qu'Artemis enverrait " la première femme et la première personne de couleur " sur la Lune, souligne M. Leclerc.

Bien que dirigé par la NASA, le programme Artemis implique la participation de plusieurs partenaires internationaux, tels que l'Agence spatiale européenne, l'Agence d'exploration aérospatiale japonaise et l'ASC, ainsi que la collaboration du secteur privé.

Le programme Artemis se déroulera en plusieurs étapes. La première, la mission Artemis I, prévoit le lancement en février prochain du vaisseau spatial Orion à l'aide du lanceur Space Launch System (SLS). Il s'agit d'un vol d'essai sans équipage en orbite autour de la Lune qui permettra de faire la démonstration du SLS. " La NASA a dû développer un nouveau système de transport spatial, un nouveau lanceur ", précise M. Leclerc. Le lanceur SLS est en effet beaucoup plus puissant que la fusée Saturn V des missions Apollo puisqu'il pourra exercer une poussée 15 % plus forte que cette dernière. Sa force de propulsion pourra même être accrue en fonction des besoins des missions en y ajoutant des propulseurs et des étages.

Le vaisseau Orion a quant à lui été conçu pour accueillir un équipage de quatre à six personnes. En plus d'être équipé de systèmes de survie des plus perfectionnés, il comprendra un module de service qui transportera de l'air, de l'azote et de l'eau, ainsi que des systèmes d'alimentation et de propulsion.

La mission Artemis II consistera en un voyage en orbite autour de la Lune avec un équipage de quatre astronautes. Ce vol habité " de qualification " devrait avoir lieu d'ici mai 2024. Un astronaute canadien fera partie de l'équipage, qui vérifiera notamment le fonctionnement des instruments de vol et des systèmes de guidage et de navigation. Lors de cette mission, Orion fera d'abord deux fois le tour de la Terre afin d'atteindre la vitesse nécessaire pour rejoindre la Lune. Il décrira une orbite allongée autour de la Lune. Et en passant derrière la face cachée de la Lune, la gravité de celle-ci lui permettra d'accélérer suffisamment pour retourner sur Terre.

Ce n'est que lors de la mission Artemis III, planifiée pour 2025, que des astronautes fouleront à nouveau le sol lunaire. Pour assurer le bon déroulement de toutes les missions à la surface de la Lune, la NASA a prévu d'installer en orbite autour de la Lune la station spatiale lunaire Gateway qui sera, comme son nom l'indique, une passerelle, un pied-à-terre à partir duquel les astronautes partiront explorer la surface de la Lune. Cette station décrira une orbite excentrique autour de la Lune qui lui permettra d'être toujours visible de la Terre.

Le volume d'occupation de cette station sera six fois plus petit que celui de la Station spatiale internationale (SSI), précise M. Leclerc. Quatre astronautes pourront y rester pendant des périodes ne dépassant pas trois mois. Cette station lunaire ne sera donc pas occupée en permanence comme la SSI.

La station Gateway se composera de plusieurs modules, dont les deux premiers, soit le Power and Propulsion Element (PPE, élément d'alimentation et de propulsion) et l'Habitation and Logistics Outpost (HALO, avant-poste d'habitation et de logistique), seront lancés autour de 2024-2025. Ils serviront également de relais et de centre de contrôle pour les missions sur la Lune.

Contribution canadienne

La station Gateway sera également équipée du système robotisé intelligent Canadarm3, qui se composera d'un bras d'une longueur de 8,5 mètres, d'un petit bras agile, d'un ensemble d'outils spécialisés et de logiciels de pointe permettant d'assurer la maintenance, la réparation et l'inspection de la station, d'attraper les engins envoyés de la Terre, d'assister les astronautes lors de leurs sorties dans l'espace et de mener des expériences scientifiques en orbite. Toutes ces tâches doivent pouvoir être effectuées sans intervention humaine, car il n'y aura pas toujours d'astronautes dans la station. Et les délais de communication ne permettront pas un contrôle en temps réel du système.

" Étant donné que la station lunaire ne sera pas habitée en permanence, il lui faudra beaucoup d'autonomie, et ce, d'autant plus qu'elle se trouvera à 400 000 km de la Terre, alors que la SSI n'est qu'à 400 km au-dessus de nos têtes. Il faudra donc que le système robotique soit plus intelligent, plus autonome ", souligne M. Leclerc.

" C'est un rôle de premier plan pour la robotique sur le Gateway que nous a confié la NASA. Notre partenariat avec la NASA remonte à plus de 40 ans. Le Canada avait fourni le Canadarm original pour la navette spatiale, ensuite le Canadarm2 qui est encore en fonction sur la SSI ", fait-il remarquer.

Le Canada fournira aussi une petite astromobile qui transportera une expérience américaine, et inversement, de petits atterrisseurs lunaires autonomes conçus par des Américains et des Européens achemineront quant à elles des expériences canadiennes sur la Lune. En échange de sa collaboration, le Canada aura droit à la participation de deux astronautes.

Le programme Artemis constitue également un tremplin vers Mars, et ce, autant parce qu'il permettra d'apprendre à vivre en autonomie complète loin de la Terre, que grâce à sa station spatiale Gateway, à partir de laquelle pourront se faire les départs vers la planète rouge. " Il serait extrêmement coûteux de décoller à partir de la surface de Terre en raison de l'attraction terrestre et de la vitesse qu'on doit atteindre. Ce serait plus facile si on était déjà dans l'espace, comme en orbite autour de la Lune. On pourrait donc construire et assembler de petits vaisseaux cargos sur la Lune ou en orbite autour d'elle et ensuite les envoyer vers Mars avant l'arrivée d'éventuels astronautes, parce qu'ils ne pourront transporter tout ce dont ils auront besoin dans un seul voyage ", avance M. Lamontagne.

Il devrait être possible d'apprendre à vivre en complète autonomie sur la Lune, car les scientifiques disposent de preuves indiquant qu'il existe de la glace d'eau sur la Lune, ou plus précisément dans le fond de certains cratères. Cette eau proviendrait de comètes - ces blocs de glace et de gaz - ayant percuté la Lune par le passé.

Les chercheurs n'ont toutefois l'espoir de trouver de l'eau qu'aux pôles, parce qu'ils sont constamment dans l'ombre et sont des régions extrêmement froides. La surface lunaire qui est plongée dans le noir voit en effet sa température descendre à -170 °C, avec des pointes à -230 °C dans le fond des cratères, tandis que celle exposée au Soleil atteint une température de +127 °C. " C'est l'absence d'atmosphère et de gaz à effet de serre autour de la Lune qui permet de tels écarts de température entre le jour et la nuit ", explique M. Lamontagne.

Chose certaine, la présence d'eau facilitera grandement l'établissement d'une base permanente sur la Lune, car on pourra la boire et en extraire de l'oxygène pour respirer et de l'hydrogène pour servir de carburant.

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À la conquête (durable) de la Lune d'ici 2025

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Dans les prochaines semaines sera lancée la première mission du programme Artemis de la NASA, qui vise un retour d'humains, notamment d'une femme et d'une personne de couleur, sur la Lune en 2025. L'objectif ultime de ce programme est de mettre sur pied une base durable sur la Lune où on peaufinera les technologies qui seront nécessaires pour aller sur Mars.

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Voie lactée : le trou noir central enfin dévoilé - La Presse+

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Plus long que prévuQuand la première image d’un trou noir a été publiée, il y a trois ans, les chercheurs de l’Event Horizon Telescope (EHT) avaient prédit qu’ils feraient de même six mois plus

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Le record russe

Au fil de trois missions entre 2007 et 2011, l'agence spatiale russe a établi le record de missions d'isolement sur Terre, avec un total de 520 jours. L'Agence spatiale européenne (ESA) a participé à la dernière - et plus longue mission du programme russe Mars 500 -, y envoyant deux participants, un Italien et un Français.

Ce dernier, Charles Romain, était alors ingénieur automobile. Mars 500 lui a permis de réaliser un rêve d'enfance, travailler dans le milieu spatial. " La mission visait à répondre à une grande question, dit M. Romain. Est-ce que l'homme, psychologiquement et physiologiquement, peut endurer le confinement d'un voyage vers Mars ? Nous étions six et avons réussi à travailler efficacement, donc la réponse est oui. Nous avions 105 expériences à faire, en plus de nombreux tests psychologiques et physiologiques. "

Qu'est-ce qui a le plus surpris M. Romain ? " On nous a testés pour la résistance à la douleur, pour voir si on perdait les signaux d'alerte de notre corps avec le temps. Le résultat a été négatif, c'est assez rassurant. Sinon, on a testé notre rythme circadien. À la fin de la mission, on nous a annoncé que nous étions tous restés sur une journée de 24 heures, sauf un participant qui était sur un horaire de 25 heures. Ça nous a surpris, on n'avait pas remarqué. Puis, nous nous sommes souvenus que, souvent, il allait faire des siestes et travaillait tard la nuit ou très tôt le matin. " Deux des cinq collègues de Mars 500 de M. Romain sont devenus des cosmonautes russes. Lui-même a travaillé sept ans au soutien psychologique des astronautes européens à l'ESA. Il travaille maintenant au Centre national d'études spatiales à Toulouse à déterminer les technologies à mettre au point pour les missions habitées sur Mars ou sur la Lune.

Les particularités chinoises

La Chine a envoyé des taïkonautes participer aux missions Mars 500. En 2013, l'empire du Milieu a construit son propre laboratoire d'isolement à long terme, le Palais lunaire, à Pékin. Les missions y ont été de plus en plus longues, culminant en une mission de 200 jours en 2018. Appelée Palais lunaire 365 parce que deux groupes y participaient tour à tour, cette mission visait un isolement total. Les participants - des étudiants - cultivant leur propre nourriture et recyclant leurs excréments. Une étude sur Palais lunaire 365 a été publiée en janvier dernier sur le site de prépublication BioRxiv. La Presse a tenté de joindre les auteurs de l'étude, mais ils n'ont pas répondu.

" Les Chinois font le même type d'expérience d'isolement que nous ou que les Russes, mais il y a des particularités, explique Dave Williams, ancien astronaute canadien. Pour gérer l'anxiété, ils font appel aux techniques traditionnelles de leur pays, certains types de méditation, par exemple. " Détail intéressant, à la dernière minute, l'isolement a été prolongé de cinq jours par les responsables de la mission, qui ont dit aux participants emprisonnés dans le Palais lunaire qu'un problème technique empêchait l'ouverture des portes. Cela visait à simuler l'anxiété créée par un report du retour.

Isolement sous-marin en Floride

Depuis 20 ans, la NASA simule les missions spatiales dans un laboratoire sous-marin situé au large de Key Largo, dans les Keys. Le programme Opérations de mission en environnement extrême (NEEMO) a été lancé par Dave Williams, qui était alors le responsable de la santé en orbite à la NASA. " J'ai fait deux missions NEEMO, la première en 2001 et une autre en 2004 ", dit le Dr Williams, qui est maintenant PDG d'une firme de recherche en médecine spatiale, Leap Biosystems, en Nouvelle-Écosse. " L'idée était de simuler le danger d'une mission spatiale. L'anxiété de l'isolement en orbite ne peut être dissociée de ce danger. "

Des pannes de matériel étaient simulées, et il y avait parfois des problèmes qui n'avaient pas été prévus par les responsables des missions. " Une fois, on s'est retrouvés avec un robot chirurgical qui ne bougeait pas quand on faisait les instructions. C'était évidemment une simulation d'opération, mais le bogue informatique était bien réel. On a dû arranger ça rapidement, sous pression, avec la collaboration de l'équipe de soutien sur la terre ferme. " Cinq autres astronautes canadiens ont fait l'expérience de NEEMO, dont David Saint-Jacques en 2011. NEEMO se déroule à la base Aquarius de l'Administration atmosphérique et océanique nationale des États-Unis (NOAA). Construite en 1986 au Texas, Aquarius a été déployée au départ dans les îles Vierges, puis déplacée en Floride après un ouragan en 1989.

L'expérience d'un astronaute canadien

En 2009, Bob Thirsk a passé 188 jours à la Station spatiale internationale (SSI). C'était le premier astronaute canadien à y séjourner à long terme. Auparavant, il avait fait un séjour NEEMO pendant 11 jours, en 2004.

Lui aussi pense que la simulation sous-marine a des avantages par rapport aux isolements à long terme sur le plancher des vaches. " Les astronautes ont beaucoup de formations sur les habiletés non techniques, pour gérer les relations sociales et l'anxiété, notamment ", dit le Dr Thirsk, qui est maintenant consultant en innovation. " Alors il est très utile d'avoir une formation en isolement dans un environnement qui peut vraiment être dangereux, d'où on ne peut pas sortir rapidement. On est à 20 mètres sous la surface, alors il faut faire des paliers avant de remonter pour éviter la décompression. "

Néanmoins, le Dr Thirsk admet qu'il a souffert plus qu'il ne s'y attendait de l'isolement en orbite. " Ce que j'ai trouvé le plus difficile, c'est de ne pas pouvoir être là pour ma femme, pour ma famille. Pendant que j'étais à la station, ma femme a eu un gros accident de voiture. Elle n'a pas été blessée, mais ça a été compliqué avec les assurances. Normalement, j'aurais été sur les lieux tout de suite et je me serais occupé de la paperasse. "

L'avenir des expériences d'isolement

Depuis 2014, la NASA a lancé un programme systématique d'étude de l'isolement. " On a commencé avec une semaine, et on est rendu à 45 jours ", explique Emmanuel Urquieta Ordonez, un médecin du Collège de médecine Baylor à Houston qui est responsable de l'aspect médical de l'Analogue de recherche de l'exploration humaine (HERA) au centre spatial Johnson de la NASA. " Le but est d'affiner la méthodologie pour tirer le maximum de chaque expérience. "

M. Urquieta Ordonez a personnellement pris part à une mission d'un mois en 2016. Il est en train de peaufiner le sixième cycle d'expériences - chaque cycle compte cinq expériences d'isolement. " Pour le moment, l'accent porte sur le délai de communication entre Mars et la Terre, qui peut aller jusqu'à 45 minutes, dit le médecin d'origine mexicaine. Quand il y a une urgence médicale, par exemple, on ne peut pas attendre les instructions. Il faut envoyer le portrait le plus complet de la situation avec les actions qui seront prises immédiatement, et idéalement, l'arbre décisionnel qui sera suivi en attendant la réponse de la Terre. De cette manière, on maximise le potentiel informatif des conversations décalées. " Détail intéressant, en 2017, l'ouragan Harvey a forcé l'interruption après 23 jours de la mission 14, qui devait durer 45 jours.

L'isolement en chiffres

437 jours

Durée maximale d'une mission spatiale, par le cosmonaute Valeri Polyakov à la station russe Mir en 1994 et 1995

879 jours

Record de séjour dans l'espace, par le cosmonaute Gennady Ivanovich Padalka lors d'une mission à bord de Mir et quatre missions à la SSI

Source : NASA

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Simuler une mission martienne - La Presse+

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Le record russe Au fil de trois missions entre 2007 et 2011, l'agence spatiale russe a établi le record de missions d'isolement sur Terre, avec un total de 520 jours. L'Agence spatiale européenne (ESA) a participé à la dernière - et plus longue mission du programme russe Mars 500 -, y envoyant deux participants, un Italien et un Français.

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Des dizaines de lacs souterrains potentiellement gelés

L'instrument MARSIS (Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionospheric Sounding) installé sur l'orbiteur Mars Express de l'Agence spatiale européenne (ESA) a été utilisé pour envoyer des ondes à la surface martienne. Les scientifiques ont analysé les données recueillies.

Dans son communiqué, la NASA indique : " Les ondes radio perdent de l'énergie lorsqu'elles traversent la matière du sous-sol ; lorsqu'elles sont renvoyées vers le vaisseau spatial, le signal est généralement plus faible. Mais dans certains cas, les signaux renvoyés par la subsurface de cette région étaient plus brillants que ceux de la surface. Certains scientifiques ont interprété ces signaux comme impliquant la présence d'eau liquide, qui réfléchit fortement les ondes radio. "

Les chercheurs du JPL, Aditya Khuller et Jeffrey Plaut, décrivent la découverte de dizaines de réflexions radar au pôle sud de Mars, dans la revue Geophysical Research Letters.

Les points colorés représentent des sites où des réflexions brillantes ont été repérées par l'orbiteur Mars Express de l'ESA à la calotte polaire sud de Mars

Cette région de Mars est constituée de dépôts stratifiés, des couches alternées de glace d'eau, de glace sèche (dioxyde de carbone gelé) et de poussière.

L'inclinaison axiale de Mars ayant changé avec le temps, l'épaisse couche de glace pourrait avoir été formée par les chutes de neige et les couches de poussière.
>> A lire aussi :Et si l'eau martienne n'avait jamais quitté la planète rouge ?
En 2018 déjà, un lac d'eau liquide sous la surface martienne avait été découvert grâce aux signaux radars.

Mais la région du pôle Sud de Mars sous laquelle se situeraient les lacs récemment découverts, serait trop froide pour contenir de l'eau liquide.
>> A lire aussi :Mars : et si la vie s'était réfugiée dans ses sous-sols ?
A moins d'un kilomètre sous la surface, les températures seraient de moins 63 degrés Celsius. Les " lacs " souterrains pourraient donc être gelés.

L'état de l'eau encore incertain

Si cette région contient potentiellement de l'eau, les scientifiques ignorent pour l'instant si elle est liquide ou glacée.

Les auteurs d'une étude publiée en 2019, suggèrent qu'une activité volcanique récente puisse être à l'origine de l'état liquide de l'eau. Ils ont calculé la chaleur nécessaire pour faire fondre la glace souterraine dans cette région. Selon le scientifique Aditya Khuller, rien ne prouve que l'activité volcanique au pôle sud de Mars puisse expliquer la présence potentielle d'eau liquide.
>> A lire aussi : Sources Vie sur Mars : pourquoi on ne saura (peut-être) jamais
Les réflexions s'étendent sur 10 à 20 kilomètres soit une surface plus grande que ce à quoi s'attendaient les scientifiques. Ils ont étendu la recherche de signaux forts grâce aux données recueillies par l'instrument MARSIS pendant 15 ans.

Ces analyses ont permis aux chercheurs d'établir une cartographie détaillée de la région offrant de précieux indices sur l'histoire climatique de Mars.

Jet Propulsion Laboratory - Study looks more closely at Mars' underground water signals

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Des dizaines de " lacs " souterrains se cacheraient sous la surface de Mars

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L'instrument MARSIS (Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionospheric Sounding) installé sur l'orbiteur Mars Express de l'Agence spatiale européenne (ESA) a été utilisé pour envoyer des ondes à la surface martienne. Les scientifiques ont analysé les données recueillies.

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Chaque fois que Charles Marshall découvre un fossile de dinosaure, il ne peut s'empêcher de se demander s'il a été chanceux de le trouver.

" C'est une question fondamentale en paléontologie ", explique le chercheur de l'Université de Berkeley, qui est l'auteur principal de l'étude publiée en avril dans la revue Science. " Est-ce qu'on va continuer à trouver de nouvelles espèces, des fossiles plus complets ? Ou est-ce qu'on a épuisé les endroits susceptibles de préserver les fossiles de dinosaures ? "

Ainsi, selon le décompte supervisé par M. Marshall, la population de tyrannosaures cohabitant en même temps sur la planète n'a jamais dépassé 20 000 individus. Et le roi des dinosaures a dominé ses congénères pendant 127 000 générations, durant une période de 2 à 4 millions d'années, jusqu'à ce qu'une météorite provoque l'extinction de la moitié des espèces vivantes il y a 66 millions d'années.

Selon l'analyse démographique du professeur Marshall, sur toute cette période, un total de 2,5 milliards de tyrannosaures ont vécu en Amérique du Nord.

Pourtant, très peu de spécimens ont été déterrés au fil des ans.

Rareté

Dans le cas du tyrannosaure, le quart de la centaine de fossiles catalogués ont été mis au jour dans la formation de Hell Creek, au Montana et dans les Dakotas, qui était il y a 66 millions d'années un marécage situé au bout de la mer intérieure séparant l'Amérique du Nord en deux moitiés, est et ouest. " Vous seriez surpris d'apprendre combien il est difficile de compter les fossiles, dit M. Marshall. Il y a 32 fossiles de tyrannosaures assez complets pour qu'on puisse évaluer leur maturité à leur mort dans les collections publiques, et probablement quelques dizaines d'autres qui n'ont pas encore été adéquatement caractérisées. Ensuite, il y a des spécimens, habituellement très bien préservés, dans des collections privées inaccessibles aux chercheurs, par exemple [celui qui est surnommé] Stan. Enfin, il y a des centaines ou des milliers de fragments impossibles à relier à un seul individu, souvent des dents. " Stan est un fossile tyrannosaure à 70 % complet découvert en 1987 au Dakota du Sud par un paléontologue amateur prénommé Stan. Il vient d'être vendu pour 31,8 millions US à un collectionneur privé. C'est le fossile le plus cher jamais vendu aux enchères.

Le dinosaure chouchou

Jusqu'à présent, environ un millier d'espèces de dinosaures ont été identifiées par les paléontologues grâce aux fossiles. Mais le tyrannosaure est probablement l'espèce qui fascine le plus en raison de sa férocité présumée.

M. Marshall a commencé son analyse démographique avec le tyrannosaure " parce qu'il y a beaucoup de données sur cette espèce, elle a été très étudiée ".

Est-ce à dire que le tyrannosaure est le chouchou des paléontologues ? " J'hésite à utiliser ce terme, mais il est certain que c'est une espèce qui suscite beaucoup d'intérêt de la part du public et de certains organismes subventionnaires. Pour la plupart des autres espèces de dinosaures, il nous faudra raffiner notre modèle pour le rendre robuste avec moins de variables. Cela dit, d'autres espèces, comme le tricératops, ont aussi été assez bien étudiées. "

Dinosaures fantômes

Pour savoir combien de dinosaures ont peuplé la planète, une étape ultérieure est d'appliquer les calculs de l'équipe de M. Marshall aux " dinosaures fantômes ", les espèces qui n'ont pas encore été découvertes et ne le seront probablement jamais, parce qu'elles n'ont pas vécu assez longtemps sur la planète.

" Il y en a probablement des milliers, voire des millions. "

- Charles Marshall, paléontologue

" Il sera peut-être possible d'évaluer combien d'espèces de dinosaures au total ont vécu, en combinant notre approche avec les analyses d'évolution des espèces. On pourrait aussi appliquer cette approche aux autres espèces disparues. On parle beaucoup en ce moment d'espèces en voie de disparition, mais on a du mal à savoir combien sont disparues avant qu'on commence à cataloguer la vie animale. "

En d'autres mots, selon M. Marshall, il serait possible d'appliquer son analyse démographique aux espèces de dinosaures dont on n'a jamais retrouvé de fossile, mais qui ont vraisemblablement existé parce qu'elles constituent des ponts entre deux espèces connues sur le plan de l'évolution.

" Personne n'a jamais réussi à estimer combien de dinosaures vivaient en même temps sur la planète. On pensait même que c'était un calcul impossible ", souligne M. Marshall.

Comment recenser une espèce disparue ?

Le paléontologue californien a estimé que le nombre de tyrannosaures vivant sur la planète en même temps se situait entre 1300 et 328 000 (2,5e et 97,5e percentile), avec une médiane de 20 000. C'est un intervalle important, mais il doit être comparé à la conviction antérieure qu'il était impossible de dénombrer les dinosaures.

" L'estimation la plus basse est fort probablement impossible, parce que l'espèce n'aurait pas pu se maintenir, sur le plan de la reproduction, avec seulement quelques milliers d'individus, dit M. Marshall. On a tenu compte de l'âge présumé de reproduction, de l'espérance de vie, du taux de reproduction, du territoire, de la densité de population et de la durée de la présence du tyrannosaure. Pour chacune de ces variables, on a estimé une plage de possibilités. Curieusement, la variable où il y avait le plus d'incertitude est la densité de population. On a comparé avec d'autres prédateurs dominants comme le tigre et le loup, mais ce sont des situations très différentes. "

Pourquoi le tyrannosaure n'a-t-il pas vécu à l'extérieur de l'Amérique du Nord ? " Au sud et à l'est, il y avait l'océan, et en Eurasie, il y avait un autre prédateur similaire, le tarbosaure. Le nord de l'Amérique était probablement inhospitalier pour le tyrannosaure, alors il n'est pas allé beaucoup plus loin que l'actuelle frontière canadienne. "

La loi de Damuth

L'une des équations utilisées par M. Marshall est la " loi de Damuth ", proposée en 1981 par un biologiste de l'Université de Californie à Santa Barbara, John Damuth. Elle lie la densité de population d'une espèce à la masse corporelle d'un individu. Plus un animal est gros, plus sa densité de population sera faible. M. Damuth a montré dans les années 1980 que son équation est valide pour la plupart des espèces animales terrestres, selon M. Marshall.

L'importance des travaux des paléontologues de Berkeley doit être jugée à l'aune de l'influent paléontologue américain George Gaylord Simpson, mort en 1984, notamment responsable du concept voulant que les espèces, une fois établies, changent peu. M. Simpson, qui a aussi prouvé que la domestication du cheval est survenue rapidement plutôt que dans un processus graduel d'évolution, estimait impossible d'évaluer la population des dinosaures.

" Peu de paléontologues se sont opposés au point de vue de Simpson ", souligne M. Marshall.

Une seule étude, publiée en 1993 par un paléontologue de l'Université Indiana-Purdue, James O. Farlow, avait tenté d'évaluer la densité de population des tyrannosaures, en se basant simplement sur la loi de Damuth et sur la densité de proies disponibles. M. Farlow avait estimé qu'il y avait seulement 1 tyrannosaure par 1000 km2, soit beaucoup moins que la valeur médiane calculée par M. Marshall.

Le tyrannosaure en chiffres

Proportion des tyrannosaures qui ont été préservés et découverts sous forme fossile

Densité des tyrannosaures adultes

Densité des lions

Poids d'un tyrannosaure adulte

Âge de la maturité sexuelle d'un tyrannosaure

Espérance de vie maximale d'un tyrannosaure

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Combien de dinosaures ont vécu sur la Terre ? - La Presse+

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Chaque fois que Charles Marshall découvre un fossile de dinosaure, il ne peut s'empêcher de se demander s'il a été chanceux de le trouver. " C'est une question fondamentale en paléontologie ", explique le chercheur de l'Université de Berkeley, qui est l'auteur principal de l'étude publiée en avril dans la revue Science.

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Modélisée par Jeremy Schnittman et Brian P. Powell, l animation met ne 2 un de 200 millions de masses solaires (en orange sur la vidéo) et l trous noirs supermassifs : l autre de 100 millions masses solaires (en bleu). En raison de leur masse, les déformations sont considérables.

La visualisation des trous noirs diverge selon le point de vue de l observateur

Lorsque l un passe devant l autre - de notre point de vue, leur force de gravité déchire la matière provenant des différentes parties des disques d étion et semble déformer le trou noir au premier plan.

L ' animation nous permet également de visualiser un effet appelé " " aberration relativiste : contre-intuitivement, le trou noir qui s ' approche du point de vu de l ' observateur apparaît plus petit, et lorsqu ' il s 'éloigne, plus grand.

Vu de haut, l'effet d'optique est tout autre : les trous noirs produiront des petites images de leur compagnon : " Un zoom sur chaque trou noir révèle des images multiples et de plus en plus déformées de son partenaire " a expliqué Jeremy Schnittmann.

La technologie de la NASA derrière la danse des trous noirs

Les calculs pour réaliser cette modélisation ont été effectués en une journée en utilisant seulement 2 % des processeurs du superordinateur Discover dans le Centre de simulation climatique de la NASA. Grâce au superordinateur, il a été possible de calculer exactement comment se courberaient les disques d'accrétion. S'ils étaient réalisés sur des ordinateurs classiques, ces calculs auraient pris pas moins d'une décennie.

https://www.nasa.gov/feature/goddard/2021/new-nasa-visualization-probes-the-light-bending-dance-of-binary-black-holes

Initialement publié le 06/05

>>> Sur le même sujet :
Galaxie M87 : des astronomes capturent le champ magnétique d'un trou noir Notre Univers a-t-il pu naître d'un trou noir ? Balade cosmique : un trou noir se déplace à 175 000 km/h !

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Modélisée par Jeremy Schnittman et Brian P. Powell, l animation met ne 2 un de 200 millions de masses solaires (en orange sur la vidéo) et l trous noirs supermassifs : l autre de 100 millions masses solaires (en bleu). En raison de leur masse, les déformations sont considérables.

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La découverte de phosphine dans l'atmosphère vénusienne agite le monde de l'astronomie, et pour cause! Serait-ce un signe de vie?
Une équipe internationale d'astronomes menée par Jane Greaves de l'Université de Cardiff, au Royaume-Uni, a annoncé la découverte d'une molécule rare - la phosphine - au sein des nuages de Vénus.

Ce gaz contenant du phosphore est produit sur Terre entre autres par l'activité microbienne. Si certains scénarios "non-biologiques " auraient pu expliquer la présence de phosphine (PH ₃) autour de Vénus, les scientifiques les ont éliminés un à un, comme ils l'expliquent dans leur étude parue dans Nature Astronomy. Autrement dit, l'abondance de ce gaz pourrait signifier que la planète héberge des formes de vie.

Attention, nous sommes encore loin de la preuve formelle, mais la découverte est intrigante... et excitante! Pour déceler cette molécule, l'équipe internationale d'astronomes a épluché les observations du télescope James Clerk Maxwell à Hawaii, puis a confirmé l'hypothèse avec ALMA, au Chili. Ces deux télescopes ont permis de faire indépendamment le même constat en analysant le spectre d'absorption de l'atmosphère vénusienne dans la longueur d'onde correspondant à la phosphine, stipule le communiqué de l'ESO (European Southern Observatory). Le biomarqueur est présent dans des quantités pour l'instant impossibles à expliquer par des phénomènes purement physiques.

"La présence de PH ₃ reste inexpliquée après étude exhaustive des voies chimiques et photochimiques possibles, que ce soit par les éventuels mécanismes abiotiques de production dans l'atmosphère de Vénus, ses nuages, sa surface ou son sol, ou encore par la foudre, les volcans ou les météorites. Le PH ₃ pourrait donc provenir de phénomènes photochimiques ou géochimiques inconnus ou, par analogie avec la production terrestre de phosphine, pourrait être expliqué par la présence de vie", avancent les auteurs dans la publication.

Une biosignature?

"La découverte est intéressante, mais il y a un pas entre découvrir un marqueur associé à la vie et dire qu'il y a de la vie, commente Robert Lamontagne, astrophysicien et coordonnateur du Centre de recherche en astrophysique du Québec. Ça ajoute un autre objet du Système solaire, en plus de Mars et de quelques lunes autour de Saturne et Jupiter, qui est potentiellement intéressant pour chercher des traces de vie. Ça vient ajouter de l'eau au moulin d'une prédiction faite par Carl Sagan il y a 30 ans!"

Cela lui rappelle la découverte de méthane sur Mars, il y a 15 ans. "Ça reste un indice indirect." À ce jour, le mystère martien n'est d'ailleurs toujours pas résolu.

En fait, les astronomes envisagent depuis des années la possibilité que la vie puisse exister dans les nuages de la haute atmosphère vénusienne, comme nous l'expliquions dans le texte Et si l'on retournait sur Vénus? La détection de phosphine pourrait plaider en faveur de l'existence d'une vie extraterrestre "aérienne", selon l'ESO. "C'est un signal qui nous dit qu'il serait intéressant d'envoyer des sondes vers Vénus, ce que la NASA souhaite faire", affirme Jonathan Gagné, astrophysicien et conseiller scientifique à Espace pour la vie.

Une chimie inconnue?

En attendant d'éventuels prélèvements, l'hypothèse la plus plausible reste celle du mécanisme chimique inconnu, estime Nicolas Cowan, professeur au département de physique de l'Université McGill et spécialiste de l'atmosphère des exoplanètes. "La première hypothèse, selon moi, c'est qu'on ne comprend pas bien la chimie des planètes, et que celle-ci est plus complexe que ce qu'on pensait. Il doit y avoir un moyen géochimique ou photochimique de produire la phosphine auquel on n'a pas pensé. Ce qui est vraiment intéressant!", indique-t-il.

Ce n'est que tout récemment que la phosphine s'est démarquée comme une "biosignature" potentielle. Dans un article publié début 2020 dans la revue Astrobiology, Sara Seager, planétologue au Massachusetts Institute of Technology et coauteure du nouveau papier sur Vénus, proposait de s'intéresser à ce gaz dans l'atmosphère des exoplanètes, au même titre qu'à l'oxygène ou au méthane par exemple. Sa présence est associée à un signal clair, sans erreur possible. "Dans l'atmosphère terrestre, la phosphine est à l'état de traces. Mais il est possible que dans des biosphères anoxiques [se développant sans oxygène], le PH ₃ soit produit en quantité beaucoup plus élevée que sur Terre", est-il mentionné dans l'article. Sara Seager avait d'ailleurs présenté son idée à l'Institut spatial de McGill il y a quelques temps.

"En regardant Vénus, l'équipe de Sara Seager voulait prouver l'intérêt de ce biomarqueur " ultime " en démontrant qu'il y était indétectable... Ils ont donc eu une surprise!", raconte Nicolas Cowan. Une surprise qui rend ce biomarqueur moins fiable que prévu... ou au contraire, qui indique la présence de microorganismes!

Enquête en cours

Qu'en pensent les microbiologistes? Eux aussi sont sceptiques, dit Lyle Whyte, professeur à l'Université McGill qui se spécialise dans l'étude de la vie en conditions extrêmes (sur Terre et ailleurs dans l'Univers). "Mais qui sait? On a peut-être tort!"

Vénus apparaît comme un milieu peu propice pour le vivant, avec ses températures très chaudes (471 degrés Celcius à sa surface, ce qui en fait la planète la plus chaude du Système solaire) et son énorme pression (90 fois celle que nous subissons). Toutefois, la zone de l'atmosphère où le gaz a été repéré représente un lieu plus modéré, souligne le professeur au département des sciences des ressources naturelles. "On peut trouver des microbes sur Terre qui survivent dans ces conditions."

Si la production de méthane par les microorganismes a été bien étudiée (tant mieux pour Mars!), pour ce qui est de la phosphine, "c'est un trou noir". Il cite l'étude publiée par Sara Seager, qui souligne que le fameux gaz se trouve à différents endroits sur la Terre - au-dessus des colonies de manchots, de marécages, de dépotoirs - et que l'activité microbienne semble être en cause. Le papier précise également que des mélanges de diverses bactéries en culture ont produit de la phosphine en milieu contrôlé. "Mais on ne sait pas quels microbes le produisent ni comment ils le font ! explique Lyle Whyte. Du jour au lendemain, comprendre cela sur Terre va devenir pas mal plus important."

Quand il lui sera de possible de retourner sur son terrain de prédilection, le Haut-Arctique, il compte bien chercher de la phosphine dans les milieux sans oxygène. "On va ajouter la phosphine à la liste des gaz qu'on recherche. Si on en trouve, ce sera un indicateur qu'il pourrait y en avoir sur Mars aussi", car les conditions environnementales y sont similaires.

Ce n'est qu'un début!

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Un biomarqueur découvert dans l'atmosphère de Vénus: un signe de vie? - Québec Science

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La découverte de phosphine dans l'atmosphère vénusienne agite le monde de l'astronomie, et pour cause! Serait-ce un signe de vie? Une équipe internationale d'astronomes menée par Jane Greaves de l'Université de Cardiff, au Royaume-Uni, a annoncé la découverte d'une molécule rare - la phosphine - au sein des nuages de Vénus.

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Des chercheurs pensent en avoir la preuve avec la découverte d'un gaz, la phosphine, dans ses nuages

Les nuages de Vénus pourraient abriter la vie, selon des astronomes britanniques et américains. Cette hypothèse, dévoilée lundi dans la revue Nature Astronomy , avait été proposée pour la première fois en 1967 par le célèbre astronome Carl Sagan.

La NASA a immédiatement annoncé qu'elle redoublerait ses efforts pour explorer l'étoile du Berger. " La découverte de phosphine, qui est produite par la biologie anaérobique, est la preuve la plus importante jusqu'à maintenant de la vie ailleurs que sur la Terre ", a écrit sur Twitter Jim Bridenstine, grand patron de la NASA. " Il y a 10 ans, la NASA a découvert de la vie microbienne à 40 km d'altitude de la Terre. Il est temps de prioriser Vénus. "

Une sonde américaine, Da Vinci, doit s'envoler l'an prochain pour explorer l'atmosphère vénusienne pendant une heure. Des missions russe et européenne sont aussi prévues. La Russie a une longue expérience avec Vénus, qui a été visitée par 15 sondes soviétiques entre 1967 et 1984. Sept atterrisseurs du programme Venera ont foulé le sol vénusien, et des ballons ont flotté dans l'atmosphère très acide de la planète en 1984.

La preuve de la vie sur Vénus repose sur un gaz toxique et odoriférant appelé phosphine qui, sur Terre, est produit par des microbes et par l'industrie chimique. Les astronomes du Massachusetts Institute of Technology (MIT) qui copublient l'étude avaient déjà démontré que la phosphine ne peut être produite par la nature sans la présence de vie, à part sur Saturne et Jupiter, à cause de leurs pressions des milliers de fois supérieures à celle de la Terre et de la présence d'hydrogène gazeux, absent sur Vénus. Cette fois, avec des collègues de l'Université de Cardiff, ils démontrent qu'il y a de la phosphine sur Vénus.

Les chercheurs mettent leurs collègues au défi de prouver que la phosphine peut être produite de manière abiotique, sans présence de vie. " Il est très difficile de prouver qu'un processus n'existe pas ", a déclaré, durant une téléconférence de presse du MIT et de la Société astronomique royale, la coauteure Clara Sousa-Silva, du MIT. " Je suis enthousiaste à l'idée que des astronomes vont essayer de montrer comment produire la phosphine de manière abiotique. De notre côté, nous sommes arrivés au bout de nos efforts pour une production abiotique de phosphine. "

Les chercheurs postulent que la vie serait dans les nuages parce que c'est le seul endroit sur Vénus qui est habitable. La température à la surface de Vénus est de 460 degrés Celsius et la pression, 90 fois plus grande que sur Terre. Les microbes produisant de manière anaérobique (sans oxygène) la phosphine se trouveraient dans une bande stable s'étendant entre 50 et 60 km d'altitude, près du 45e parallèle de Vénus de chaque côté de l'équateur. La température y oscille entre 20 et 60 degrés Celsius.

" Nous pensons que les microbes producteurs de phosphine sur Vénus auraient une efficacité 10 fois moindre que sur Terre ", a dit durant la téléconférence de presse Jane Greaves, de l'Université de Cardiff.

" La vie serait apparue au début de l'existence de Vénus, quand elle était recouverte d'océans, puis a migré vers les nuages quand la planète est devenue trop chaude et a perdu son hydrogène. "

- Jane Greaves, professeure d'astronomie à l'Université de Cardiff

Vénus a presque la même masse que la Terre et est située à 108 millions de kilomètres du Soleil, contre 150 millions pour la Terre. À titre de comparaison, Mars est 10 fois moins massive que la Terre et se trouve à 235 millions de kilomètres du Soleil.

L'équipe américano-britannique a étudié les données de deux télescopes à Hawaii et au Chili.

La phosphine est utilisée en industrie pour fabriquer des semiconducteurs et des enduits ininflammables, entre autres. Ce gaz a une odeur de poisson pourri.

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Des chercheurs pensent en avoir la preuve avec la découverte d'un gaz, la phosphine, dans ses nuages Les nuages de Vénus pourraient abriter la vie, selon des astronomes britanniques et américains. Cette hypothèse, dévoilée lundi dans la revue Nature Astronomy , avait été proposée pour la première fois en 1967 par le célèbre astronome Carl Sagan.

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La détection des ondes gravitationnelles, en 2015, a secoué le monde de l'astronomie. Depuis, les découvertes pleuvent : en plus d'observer certains phénomènes au télescope, les chercheurs peuvent maintenant déceler leurs vibrations.

Wooohooop ! À tout moment du jour (et de la nuit), le téléphone cellulaire de Daryl Haggard peut émettre ce bref signal sonore qui monte dans les aigus. Un nouveau message texte ? Pas tout à fait. Le signal vient de beaucoup plus loin : quelques millions d'années-lumière pour être précis. " À chaque wooohooop, je sais qu'il y a deux trous noirs qui viennent de fusionner quelque part dans l'Univers ", s'amuse l'astronome de l'Institut spatial de McGill à Montréal.

Comme des milliers d'autres chercheurs et de curieux, elle reçoit presque en temps réel les notifications des deux détecteurs LIGO et de leur cousin Virgo. Ces immenses instruments situés respectivement aux États-Unis et en Italie captent les ondes "gravitationnelles", produites entre autres lorsque deux trous noirs se télescopent.

https://www.quebecscience.qc.ca/wp-content/uploads/2019/08/the-sound-of-two-black-holes-colliding-qydctbr-kea.mp3

" Son " de la coalescence de deux trous noirs. Source: LIGO

Car ces cataclysmes ont beau avoir lieu au fin fond du cosmos, ils sont suffisamment violents pour qu'on en perçoive l'écho. Ils provoquent des déformations de l'espace-temps (voir l'encadré plus bas), qui se propagent telles des vaguelettes à la vitesse de la lumière, et finissent par faire tressauter les détecteurs terrestres. Sur les détecteurs LIGO, qui font quatre kilomètres de long, le passage d'une telle onde gravitationnelle représente une compression ou un étirement d'environ un millionième de milliardième de millimètre..., soit 1 000 fois moins que la taille d'un proton ! Assez, toutefois, pour faire indirectement sonner téléphones et tablettes partout sur la planète environ une fois par semaine. " C'est incroyablement excitant. On se ronge les ongles en se demandant quand va survenir le prochain signal ! " assure Daryl Haggard en riant.

Pour cette spécialiste des trous noirs, comme pour tous les astrophysiciens, la première détection d'ondes gravitationnelles en 2015, un siècle après leur description par Albert Einstein, a été une véritable révolution. Imaginez : après des centaines d'années à scruter le ciel avec des instruments optiques, les scientifiques réussissent désormais à percevoir les vibrations de l'Univers. Et les ondes gravitationnelles portent en elles une flopée d'informations inédites sur les évènements qui les ont créées. Ce tout nouveau moyen de sonder l'Univers a propulsé l'astronomie dans une nouvelle ère : celle du "multimessager", où les signaux venus du cosmos peuvent être à la fois électromagnétiques et gravitationnels.

Les ondes d'Einstein

Les ondes gravitationnelles sont un phénomène évoqué par Albert Einstein dans sa théorie de la relativité générale. Il avait alors introduit la notion d'espace-temps, selon laquelle la trame de l'Univers est une sorte de tissu élastique qui " ploie " sous la masse des corps célestes. Le physicien avait prédit que certains évènements extrêmement énergétiques pouvaient engendrer des " rides de courbure " dans l'espace-temps : de quoi secouer le " tissu " et le faire vibrer comme une corde de violon ou, plus prosaïquement, un bloc de gelée, en étirant et contractant les distances au passage. Seuls les phénomènes extrêmes du cosmos sont susceptibles de produire de telles secousses : les supernovas, des explosions d'étoiles ou encore les couples d'astres très denses (étoiles à neutrons ou trous noirs) qui accélèrent en orbitant l'un autour de l'autre avant de s'unir. Plus l'évènement est violent et proche de la Terre, plus les chances d'en déceler les ondes sont grandes. Il a fallu beaucoup de patience et d'ingéniosité pour détecter ces ondes dites " gravitationnelles ", qui s'apparentent à un murmure quasiment inaudible. Les trois Américains à l'origine du projet LIGO ont d'ailleurs reçu le prix Nobel de physique en 2017.

La cerise sur le gâteau

Le tournant date concrètement du 17 août 2017. Le trio LIGO-Virgo reçoit alors un signal fort de plusieurs dizaines de secondes dont la " morphologie " est caractéristique d'une fusion d'étoiles à neutrons. Ces corps sont si denses que les atomes s'y écrasent sous l'effet de la gravité et que protons et électrons fusionnent pour former des neutrons tassés les uns contre les autres.

Contrairement aux trous noirs, les étoiles à neutrons sont constituées de matière visible. Et justement, ce jour-là, moins de deux secondes après le signal gravitationnel, le télescope spatial Fermi de la NASA lance l'alerte : il a capté un sursaut de rayons gamma, sorte de flash de lumière très énergétique. " Les astrophysiciens de partout dans le monde essayaient de savoir si les deux signaux étaient liés au même évènement ", se souvient Daryl Haggard.

C'était le cas : en se percutant, à 130 millions d'années-lumière de la Terre, les deux étoiles à neutrons ont donné lieu à une formidable explosion, appelée " kilonova ", la première jamais observée. Grâce aux indications " géographiques " de LIGO-Virgo, le nouveau point lumineux a pu être repéré dans la galaxie NGC 4993, 11 heures après l'arrivée des ondes gravitationnelles, par un télescope au Chili. Dans les jours et les semaines qui ont suivi, plusieurs types de rayonnement électromagnétique ont pu être captés par 70 observatoires et télescopes dans le monde : lumière visible, infrarouge, ultraviolet, ondes radio... L' équipe de Daryl Haggard, elle, détectera des rayons X avec le télescope spatial Chandra neuf jours plus tard, produits par l'interaction entre la matière éjectée avec fracas par la kilonova et la matière interstellaire.

Le fait d'observer ce phénomène conjointement à travers la " fenêtre " des ondes gravitationnelles et celle des ondes lumineuses a mis les scientifiques en émoi. Un peu comme s'ils avaient soudainement ajouté la bande son à un film muet. " Cette combinaison est extrêmement puissante. Avant, on n'avait que la moitié de l'histoire ! " s'exclame Daryl Haggard.

Le mode multimessager leur permet de valider des tonnes de modèles et de théories invérifiables jusqu'ici, dans des territoires inexplorés de la physique. À elle seule, cette fusion d'étoiles a engendré plus de 800 publications scientifiques. Et la moisson se poursuit ! Deux ans plus tard, des émissions d'ondes radio sont toujours perceptibles, produites par des jets vraisemblablement issus du " petit " trou noir né de la fusion.

" Cet évènement nous a appris énormément sur l'évolution stellaire, sur la physique de ce type d'explosion, sur la nature des éléments chimiques créés, et ce n'est que la pointe émergée de l'iceberg ", résume Chad Hanna, astrophysicien à l'Université de Pennsylvanie. La combinaison des " messagers " cosmiques a démontré que la vitesse de propagation des ondes gravitationnelles est égale à celle de la lumière, ce qui permet d'éliminer certaines théories de la gravitation, élaborées pour se passer des facteurs gênants que sont l'énergie noire et la matière noire. Un bond théorique aussi rapide que majeur !

Et ce n'est pas tout. " Par le signal électromagnétique, nous savons où se trouve la galaxie hôte et quelle est la vitesse d'éloignement de la kilonova. En combinant ces données avec l'indication de distance fournie par les ondes gravitationnelles, nous avons pu effectuer une estimation de la constante de Hubble ", se réjouit Chad Hanna.

Cette constante de Hubble quantifie la vitesse d'expansion de l'Univers et sème la discorde parmi ceux qui essaient de la calculer et qui n'obtiennent pas tous le même résultat. La nouvelle estimation manque encore de précision, mais l'observation d'autres kilonovas aidera peut-être un jour à trancher le débat. Bref, on l'aura compris, l'astronomie multimessager, c'est du solide. " C'est un domaine captivant, qui est bien plus que la somme de ses parties ! " déclare le chercheur.

Comment fonctionnent les détecteurs ?

Détecter les ondes gravitationnelles relève du miracle technique. L'exploit est accompli par des " interféromètres " gigantesques dont le principe est assez simple, du moins en théorie. Un laser est divisé en deux faisceaux (1) qui parcourent deux tubes perpendiculaires longs de trois kilomètres (pour Virgo, en Italie (2)) et de quatre kilomètres (pour les deux LIGO, situés en Louisiane et dans l'État de Washington (3)). Au bout du tube à vide, un miroir réfléchit la lumière vers le point de départ et les deux faisceaux " se recombinent ". Si une onde gravitationnelle passe, elle étire l'espace dans l'un des bras et le raccourcit dans l'autre ; les deux faisceaux seront donc légèrement décalés.

Il a fallu des années pour calibrer les instruments, qui ont été construits au tournant des années 2000. De 2005 à 2011, LIGO et Virgo ont alterné les périodes de prise de données et les périodes d'optimisation sans jamais rien déceler. Ce sont finalement les améliorations apportées dans les années 2010 qui ont permis de capter les premiers signaux. La sensibilité avait été multipliée par 10 par rapport aux premières versions. Depuis le 1er avril, c'est encore mieux : les chercheurs reçoivent environ un signal par semaine.

Comment, une fois les oscillations repérées, les astrophysiciens peuvent-ils comprendre ce qu'ils viennent d'" entendre " ? En fait, il existe des modélisations de tous les types de cataclysmes capables de provoquer ces vibrations d'espace-temps : on sait donc à quoi on a affaire en regardant la morphologie du signal. " Les oscillations sont produites par deux objets massifs qui tournent l'un autour de l'autre en se rapprochant avant d'entrer en collision. (4) La durée du signal, son amplitude, la rapidité avec laquelle la fréquence augmente dépendent de la masse des objets et d'autres paramètres, qui sont imprimés dans cette signature ", explique le physicien Benoît Mours.

Alertes en direct

Les scientifiques en sont maintenant à la troisième campagne d'observation LIGO-Virgo, qui durera au moins un an. Entre le début du mois d'avril et la fin mai, Daryl Haggard avait déjà reçu une douzaine d'alertes.

Il faut dire que les détecteurs fonctionnent mieux que jamais, après avoir subi une série d'améliorations destinées à accélérer le rythme des découvertes, mentionne Benoît Mours, chercheur au Centre national de la recherche scientifique à Annecy. " Dans Virgo, on a changé la façon dont on suspend les miroirs : ils étaient accrochés avec des fils d'acier et ils le sont maintenant avec des fibres de silice, plus stables. On a aussi augmenté la puissance du laser et fait la chasse à tous les bruits techniques. On essaie également de réduire l'infime fraction de lumière qui est diffusée dans toutes les directions et qui risque de s'introduire de nouveau dans le faisceau ", explique-t-il.

Au final, la sensibilité des deux détecteurs LIGO a été améliorée d'environ 50 % et celle de Virgo, qui partait de plus loin, d'un facteur 2. " On peut déjà dire que cela fonctionne comme prévu ! Quand on a passé des dizaines d'années à espérer voir le premier évènement et qu'on en détecte 12 en moins de deux mois, on mesure le chemin parcouru ", souligne le responsable français de la collaboration Virgo.

Pour ne pas passer à côté d'un autre spectacle " vibrations et lumière ", les alertes de la troisième période d'observation LIGO-Virgo sont publiques et émises quasiment en temps réel grâce à des algorithmes qui analysent continuellement les signaux, histoire de permettre aux astronomes de se ruer sur leurs télescopes le cas échéant. Une dizaine de collisions d'étoiles à neutrons pourraient être décelées au cours de l'année, selon les estimations. " On pense en avoir perçu une en avril dernier, mais trois fois plus éloignée que celle de 2017 ", précise Chad Hanna. De plus, aucune " contrepartie " lumineuse n'a pu être repérée, rendant l'évènement moins palpitant que celui du 17 août 2017.

Chad Hanna fait partie des rares scientifiques qui supervisent les algorithmes et vérifient que chaque wooohooop détecté est bel et bien dû au passage d'une onde gravitationnelle. " On s'assure que tout semble normal, que les détecteurs fonctionnaient bien, sinon on rétracte le signal ", dit ce pivot de l'équipe LIGO, qui ne lâche jamais son téléphone.

Ça n'a l'air de rien, mais il faut une minutie extrême pour confirmer qu'un signal si ténu n'est pas du bruit de fond. Le fait d'avoir trois détecteurs en fonction aide à valider les données en plus de permettre de localiser la source des ondes gravitationnelles sur la voûte céleste. " Jusqu'à maintenant, on a réussi à faire fonctionner les trois détecteurs simultanément environ 40 % du temps et au moins deux d'entre eux 80 % du temps ", indique Chad Hanna. Si tout se passe bien, le nouveau détecteur KAGRA, situé au Japon, se joindra aux trois autres fin 2019, augmentant encore les chances de gagner le gros lot. Des détecteurs beaucoup plus massifs avec des bras de 10 ou 40 km de long pourraient aussi voir le jour à l'horizon 2030, même s'il reste à les financer.

" Nous attendons avec impatience la fusion d'un trou noir et d'une étoile à neutrons, reprend Daryl Haggard, à l'Institut spatial de McGill. Un tel évènement émettrait probablement de la lumière en plus des ondes gravitationnelles, puisque la matière de l'étoile se ferait déchiqueter et chauffer avant de disparaître dans le trou noir. " Là encore, un signal évocateur a été repéré en avril dernier, mais il était trop léger pour convaincre les spécialistes.

" Les étoiles à neutrons sont des objets si extrêmes, si différents de ce que l'on connaît sur Terre que ces observations sont les seuls moyens dont on dispose pour comprendre ce qui se cache sous leur surface ", détaille l'astrophysicienne. Il faut dire que les atomes connus n'ont pas grand-chose à voir avec l'état de la matière à l'intérieur de ces astres, dont une seule cuillérée pèserait des centaines de millions de tonnes ! Et les télescopes, même les plus puissants, ne peuvent rien dévoiler de l'intimité de ces sphères dont le rayon ne dépasse pas quelques kilomètres...

Quant à Chad Hanna, lorsqu'on lui demande ce qu'il espère le plus chaque fois que son cellulaire lui signale un nouveau cataclysme lointain, il n'hésite pas longtemps. " Puisque les ondes gravitationnelles sont une fenêtre d'observation totalement nouvelle, ce serait dommage qu'on ne voie que des choses auxquelles on s'attend. J'aimerais tellement tomber sur quelque chose d'inconnu ! " Après tout, on vient seulement de mettre nos écouteurs. Il n'y a plus qu'à monter le son !

>>> À lire aussi: Ondes gravitationnelles : la prochaine génération de détecteurs

Tout l'or du monde

En espionnant la kilonova sous tous ses angles, les scientifiques ont aussi résolu une énigme vieille de plusieurs décennies quant à l'origine des éléments lourds dans l'Univers. Prenez l'or, par exemple, dont sont faits votre collier ou votre alliance. D'où vient-il ? Les noyaux des atomes d'or possèdent beaucoup de neutrons (presque quatre fois plus que les atomes de fer) et ils ne peuvent pas être créés par les réactions de fusion au cœur des étoiles, contrairement au carbone, à l'azote ou au fer justement.

"L'évènement du 17 août 2017 a prouvé que ce sont des fusions d'étoiles à neutrons qui ont produit la plupart des métaux précieux et des éléments lourds qu'on trouve sur Terre. Cette explosion à elle seule a éjecté 10 fois la masse de la Terre en or, 50 fois sa masse en platine et 5 fois celle en uranium ", a expliqué Brian Metzger, astrophysicien à l'Université Columbia, au congrès 2019 de l'Association américaine pour l'avancement des sciences. Comment ? Lors de l'explosion, une fraction des neutrons sont éjectés et viennent se combiner avec les noyaux lourds, comme le fer et le nickel, présents dans la croûte de ces astres, pour former des atomes plus lourds encore.

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Ondes gravitationnelles: coup de fouet pour l'astronomie - Québec Science

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La détection des ondes gravitationnelles, en 2015, a secoué le monde de l'astronomie. Depuis, les découvertes pleuvent : en plus d'observer certains phénomènes au télescope, les chercheurs peuvent maintenant déceler leurs vibrations. Wooohooop ! À tout moment du jour (et de la nuit), le téléphone cellulaire de Daryl Haggard peut émettre ce bref signal sonore qui monte dans les aigus.

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Le commun des mortels ne sait pas grand-chose de la genèse de l'Univers, mais admet généralement que tout a commencé par un gros " bang ". Un moment où un point minuscule a explosé pour devenir subitement un cosmos immense.

Cela, les scientifiques l'ont déduit, il y a environ un siècle, en observant que l'Univers était en expansion. En toute logique, il était donc plus compact par le passé.

"   En remontant le temps jusqu'au "bout", il y a 13,8 milliards d'années, les modèles indiquent qu'on arrive à une limite, une singularité , où le cosmos était comprimé en un point infiniment petit, infiniment dense et infiniment chaud   ", explique Robert Lamontagne, astrophysicien à l'Université de Montréal (UdeM).

Mais le big bang est-il vraiment le commencement   ? Nul ne le sait. De plus en plus de théoriciens pensent qu'il ne s'agissait en fait que d'une transition entre deux univers.

Certains, comme le Brésilien Juliano César Silva Neves, qui a publié un article à ce sujet en 2017, défendent l'idée d'un cycle éternel d'expansions et de contractions, permettant de passer d'un "   vieil   " univers à un nouveau. Selon son modèle mathématique, le big bang n'aurait d'ailleurs pas eu lieu, ce qui pourrait faciliter la tâche de ceux qui essaient désespérément de "   remonter   " jusqu'à l'instant zéro.

En effet, si les cosmologistes comprennent assez bien ce qui s'est passé jusqu'à un certain point, ils se heurtent à un mur infranchissable 10 seconde après le big bang. Au-delà de ce "   mur de Planck   ", c'est le noir complet. Les lois physiques ne fonctionnent plus, et tout ce que l'on peut avancer n'est que pure spéculation. La question de l'origine de l'Univers reste donc ouverte.
Vidéo : ESA

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Qu'y avait-il avant le big bang? - Québec Science

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Le commun des mortels ne sait pas grand-chose de la genèse de l'Univers, mais admet généralement que tout a commencé par un gros " bang ". Un moment où un point minuscule a explosé pour devenir subitement un cosmos immense. Cela, les scientifiques l'ont déduit, il y a environ un siècle, en observant que l'Univers était en expansion.

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L'intelligence artificielle au service de l'Univers

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L'intelligence artificielle au service de l'Univers

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Des chercheurs japonais ont mis au point un outil d'intelligence artificielle pour les aider dans une tâche titanesque : prédire la structure de l'Univers, rien de moins!
Qu'est-ce que l'énergie et la matière noires? Comment se forment les filaments galactiques, la plus grande structure cosmique connue? À quoi ressemblaient les premiers instant de l'Univers? Le cosmos est encore plein de mystères.

Deux super ordinateurs pourraient participer à la quête de réponses. Nommés ATERUI et ATERUI II, ils sont spécialisés en astrophysique et peuvent effectuer des simulations à très grande échelle. Par exemple, le second est en mesure de "calculer le mouvement de centaines de milliards d'étoiles", selon le National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ).

En combinant la force de ces super ordinateurs, un groupe de chercheurs japonais (NAOJ, universités de Tokyo, Hirosaki, Nagoya) a développé une plateforme d'intelligence artificielle, nommée Dark Emulator, capable de produire des simulations en puisant dans une impressionnante quantité de données provenant des observatoires astronomiques. Le simulateur compare ces données avec les théories émises par les astrophysiciens pour créer différents univers virtuels en quelques secondes.

Pour vérifier si l'outil fonctionne, les chercheurs l'ont testé avec des éléments dont on connait la réponse. Dark Emulator a ainsi pu prédire avec succès la lentille gravitationnelle faible (une déviation de la lumière) observé par la visionneuse Hyper Suprime-Cam, une caméra installée sur le télescope Subaru.

L'un des auteurs de l'étude affirme qu'il a fallu trois ans de travail pour aboutir au Dark Emulator, "mais nous pouvons maintenant créer des simulations sur ordinateur en quelques secondes".

Des chercheurs de partout dans le monde utiliseront la plate-forme à distance.

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Explorer l'Univers grâce à l'intelligence artificielle - Québec Science

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Des chercheurs japonais ont mis au point un outil d'intelligence artificielle pour les aider dans une tâche titanesque : prédire la structure de l'Univers, rien de moins! Qu'est-ce que l'énergie et la matière noires? Comment se forment les filaments galactiques, la plus grande structure cosmique connue? À quoi ressemblaient les premiers instant de l'Univers?

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Décollage réussi pour la sonde Solar Orbiter, qui a quitté Cap Canaveral le 10 février à bord d'une fusée Atlas V pour une mission d'au moins 7 ans. Destination : le Soleil, autour duquel elle se mettra en orbite d'ici 2 ans.
Cette sonde, projet commun entre l'Agence spatiale européenne (ESA) et la NASA, est constituée d'un satellite qui s'approchera à une distance de 42 milliards de km du Soleil et observera à la fois la surface (dans le visible, l'ultraviolet et les rayons X) et le gaz ionisé qui est éjecté du Soleil. Son but : mieux comprendre comment sont générés ces vents solaires, des flux d'ions et d'électrons qui peuvent atteindre 800 km/s.

La sonde Solar Orbiter travaillera de concert avec Parker Solar Probe, une sonde lancée en 2018 pour étudier la couronne solaire. Elles pourront prendre des données des mêmes régions en simultané, et se coordonner pour s'adapter en temps réel à l'activité solaire.

Mais Solar Orbiter devrait observer le Soleil sous de nouveaux angles, grâce à des élans gravitationnels (elle contournera Vénus à plusieurs reprises) lui permettant de s'écarter du plan de l'écliptique, c'est-à-dire celui de l'orbite de la Terre. Elle captera ainsi des vues des pôles Nord et Sud de l'astre.

Pour résister aux températures extrêmes, les 10 instruments de Solar Orbiter sont protégés par un bouclier thermique constitué de phosphate de calcium, une poudre semblable au charbon de bois. L'ESA a utilisé les mêmes mesures de protection que pour sa sonde BepiColombo, qui se dirige actuellement vers Mercure et qui se placera à la même distance de notre étoile que Solar Orbiter.

Mieux comprendre l'origine et la formation des vents solaires est un défi pour les scientifiques, qui espèrent pouvoir ainsi prédire les tempêtes solaires. Celles-ci peuvent affecter les satellites de télécommunications ou les lignes électriques à haute tension et restent hautement imprévisibles.

Image: Sonde: ESA/ATG medialab; Soleil: NASA/SDO/ P. Testa (CfA)

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Solar Orbiter, en route vers le Soleil et ses tempêtes - Québec Science

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Décollage réussi pour la sonde Solar Orbiter, qui a quitté Cap Canaveral le 10 février à bord d'une fusée Atlas V pour une mission d'au moins 7 ans. Destination : le Soleil, autour duquel elle se mettra en orbite d'ici 2 ans.

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La sonde InSight, stationnée sur la planète Mars depuis novembre 2018, a détecté un champ magnétique dix fois plus fort que prévu près de son site d'atterrissage.
Afin d'examiner autant que possible la planète rouge, InSight possède plusieurs instruments à bord, dont un magnétomètre pour mesurer le champ magnétique aux alentours. L'instrument a relevé un champ magnétique dix fois plus grand que ce que les scientifiques avaient estimé au départ, selon une nouvelle étude publiée dans Nature Geoscience.

Pourquoi cette différence? D'après Catherine Johnson, l'auteure principale de l'étude, les chercheurs savaient à quoi ressemblait le champ magnétique à grande échelle grâce aux satellites qui survolent la planète à environ 150 kilomètres au-dessus de la surface, mais pas à l'échelle locale. En étant directement au sol pour la première fois avec un magnétomètre, ils ont obtenu des mesures plus précises couvrant une petite portion de la planète.

Contrairement à la Terre, Mars ne possède pas de magnétosphère, cette enveloppe magnétique englobant la planète qui la protège notamment des vents solaires. En revanche, on sait que la planète a eu, par le passé, un champ magnétique actif, qui a magnétisé les roches et s'est " éteint " mystérieusement.

Le champ magnétique résiduel détecté par Insight proviendrait des roches magnétisées enfouies sous la surface martienne. L'intérêt d'en apprendre plus sur ce champ magnétique est de comprendre la structure intérieure de la planète et ultimement, mieux saisir l'histoire de sa formation.

" Nous avons appris que sous le site où s'est posé InSight, le terrain géologique est relativement jeune. Cependant, sous la surface, la plupart des roches enfouies sont très anciennes, c'est-à-dire de 3 à 4 milliards d'années ", remarque la chercheuse de l'Université de la Colombie-Britannique. C'est là, dans ces roches, que l'ancien champ magnétique de la planète serait " emprisonné ".

Pulsations de minuit

Par ailleurs, les chercheurs ont découvert que le champ magnétique de Mars varie entre le jour et la nuit. Le magnétomètre a également détecté de courtes pulsations autour de " minuit ". D'après Catherine Johnson, elles seraient reliées à l'interaction entre le magnétisme interne de Mars et les vents solaires, auxquels la planète est plus exposée que la Terre (du fait de l'absence de magnétosphère).

Les radiations solaires ioniseraient la haute atmosphère et produiraient des courants électriques, qui généreraient à leur tour des fluctuations magnétiques. Mais l'origine des pulsations reste inconnue.

Afin de chercher ces réponses et mieux comprendre le phénomène, les chercheurs compareront les signaux qu'ils ont récoltés à ceux de l'orbiteur MAVEN, qui tourne autour de Mars, et qui est également équipé d'un magnétomètre.

Tremblements martiens

Cet article sur le magnétisme fait partie d'une série d'études publiées en même temps dans les revues Nature Geoscience et Nature Communications. Une équipe internationale dévoile aussi les premières analyses sismiques, établissant pour la première fois de façon claire l'activité sismique de Mars. Celle-ci se situerait entre celle de la Terre et celle de la Lune, et serait liée entre autres à des fissures profondes zébrant la surface et causées par une activité volcanique " récente " (il n'y a pas de tectonique des plaques).

En 235 jours martiens, le sismographe a détecté 174 événements sismiques, dont la plupart étaient de faible magnitude. " Ces données nous aident à comprendre comment la planète fonctionne, son taux de sismicité, son degré d'activité et les endroits où elle est active ", mentionne Nicholas Schmerr, chercheur à l'Université du Maryland et l'un des auteurs de cette étude.

Si des astronautes devaient un jour poser le pied sur notre voisine, ils ne devraient pas trop s'inquiéter des tremblements de Mars. La chercheuse Catherine Johnson, qui n'a pas participé à l'étude sur les séismes, signale que les plus forts atteignent une magnitude de 3 ou 4.

" Sur Terre, en Californie par exemple, nous ressentirions un séisme de magnitude 3 ou 4, car celui-ci se produirait quelques kilomètres sous la surface. Ceux mesurés sur Mars de même magnitude proviennent en fait des profondeurs de la croûte, à 50 km ou plus ", dit-elle.

" En se basant sur la façon dont les différentes ondes se propagent à travers la croûte, nous pouvons identifier les couches géologiques de la planète et déterminer la distance et l'emplacement de la source des tremblements de terre ", rapporte Vedran Lekic, co-auteur de l'étude de l'Université du Maryland.

Des difficultés pour HP3

Un petit instrument cylindrique, HP3, devait plonger à 5 mètres dans le sol martien pour y prendre la température. Mais pas de chances, HP3 s'est arrêté après 30 cm. Après plusieurs essais, la NASA tentera donc un ultime essai à HP3 en le poussant à l'aide du bras robotisé d'Insight. On se croise les doigts?

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Champ magnétique inattendu et séismes: Insight révèle les secrets de Mars - Québec Science

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La sonde InSight, stationnée sur la planète Mars depuis novembre 2018, a détecté un champ magnétique dix fois plus fort que prévu près de son site d'atterrissage. Afin d'examiner autant que possible la planète rouge, InSight possède plusieurs instruments à bord, dont un magnétomètre pour mesurer le champ magnétique aux alentours.

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Un rêve vieux de 170 ans pourrait bientôt devenir réalité : un modèle unique permettant de prédire la météo partout sur la planète. Après de lents progrès, la météorologie fait aujourd'hui des bonds de géant grâce à la multiplication des satellites. La Presse s'est entretenue avec le journaliste scientifique Andrew Blum, qui retrace tous les progrès de cette science réputée imparfaite dans son livre The Weather Machine.

Cette année marque le 200e anniversaire de naissance de John Ruskin, un intellectuel britannique. " En 1839, il a fait un discours à un congrès de météorologie où il entrevoyait la possibilité de savoir en tout temps quelle serait la météo en tout point de la Terre, relate Andrew Blum. C'était quelques années avant même l'apparition des réseaux de télégraphes, qui ont permis les premiers échanges d'informations météorologiques. En quelque sorte, Ruskin avait entrevu Google Maps, les images satellites de la Terre. Pour mettre les choses en perspective, il a fallu 60 ans de plus pour avoir les premiers modèles météorologiques que prédisait Ruskin, et 130 ans pour que les ordinateurs soient assez rapides pour être utiles pour les prévisions météo. "

Le rêve de Ruskin devient peu à peu réalité. La fréquence des lancements de satellites météo n'a cessé d'augmenter dans les dernières décennies, et elle connaîtra une expansion fulgurante avec l'apparition des minisatellites, ou CubeSats. " Depuis toujours, les avancées de la modélisation et l'augmentation de la quantité des mesures météo vont de pair, dit Andrew Blum. Les unes nourrissent les autres. Alors on voit une accélération des progrès. " Cette accélération rend les modèles assez précis pour qu'ils n'aient plus besoin d'être interprétés. " Les météorologues avaient l'habitude de faire leurs propres prédictions parce que les modèles se trompaient souvent, dit M. Blum. On voit maintenant une transformation de leur rôle. Ils sont davantage en lien avec les utilisateurs locaux des prédictions, par exemple les services d'urgence, les directions d'école, les hôpitaux, au lieu de rester dans des bureaux centraux. Les prédictions du Weather Channel sont assez bonnes comparées à celles du Service météorologique national, même s'il y a 100 fois moins de météorologues au Weather Channel. Alors il faut trouver d'autres rôles aux météorologues. "

L'abaissement des coûts de mise en orbite des satellites mènera sous peu à une explosion des niches météorologiques. " Depuis 2015, un satellite américain, SMAP, mesure seulement l'humidité du sol, une composante importante pour la météo locale, dit M. Blum. Il remplace 10 millions de capteurs terrestres. Il y a aussi la constellation de satellites A-Train de la NASA, chacun mesurant un paramètre en particulier : les nuages, le vent, etc. On vit à une époque d'une précision inimaginable. "

Nombre de satellites météorologiques et d'observation de la Terre lancés par décennie

1960-1969 : 28

1970-1979 : 63

1980-1989 : 56

1990-1999 : 94

2000-2009 : 121

2010-2019 : 213

Source : Organisation météorologique mondiale

Contrairement à beaucoup de secteurs, l'intelligence artificielle ne révolutionnera pas la météo. Mais elle la rendra plus précise. " Les modèles météorologiques dépendent de la physique, alors il n'y a rien de nouveau que l'apprentissage machine [machine learning] puisse découvrir. Mais en deçà des mailles des modèles, à l'échelle du kilomètre, la physique des modèles ne s'applique plus, alors il va y avoir de la place pour que l'intelligence artificielle aide à ces prévisions plus fines. "

Malgré les avancées des satellites, les exigences de la météo obligent le maintien de stations de mesure habitées dans les endroits les plus isolés et inhospitaliers du monde. " Ma préférée est celle de Jan Mayen, une île norvégienne entre l'Islande et le Groenland, où travaillent 18 personnes, ravitaillées une fois par mois par avion, dit M. Blum. Il y a aussi quelques stations dans l'Arctique canadien, qui sont intéressantes parce qu'elles faisaient partie de la ligne DEW de surveillance militaire pendant la guerre froide. Les stations habitées situées à mi-chemin entre l'Antarctique et les continents sont aussi parmi les plus héroïques du monde de la météo. "

Durant ses recherches, Andrew Blum, dont le livre précédent portait sur les câbles et les serveurs au cœur de l'internet, s'est rendu compte que la Norvège avait eu un rôle prépondérant dans la météo moderne. " Souvent, on met l'accent sur les chasseurs de tornades ou de tempêtes, mais les modèles mathématiques nés en Norvège ont vraiment été au cœur de la révolution météorologique. C'est un Norvégien, Vilhelm Bjerknes, qui a fait les premiers modèles au début du XXe siècle. Pendant la Première Guerre mondiale, la Norvège s'est retrouvée coupée des prévisions météo britanniques et allemandes, dont elle dépendait pour assurer la sécurité de ses pêcheurs. Elle a donc donné davantage de ressources à Bjerknes. Le concept de front froid ou chaud, par exemple, qui a été crucial pour les prévisions météo le 6 juin 1944 lors du débarquement de Normandie, a été inventé par ce qu'on appelait à l'époque l'école de Bergen. "

263

Nombre de satellites météorologiques et d'observation de la Terre en service

157

Nombre de satellites météorologiques et d'observation de la Terre à l'étape de projet

Source : Organisation météorologique mondiale

Petite histoire de la science météorologique

1844

Première ligne télégraphique entre Washington et Baltimore. Rapidement, les télégraphistes prennent l'habitude de s'échanger des informations météorologiques pour prévoir les pannes.

1848

Création de l'observatoire météorologique Smithsonian à Washington, qui place sur une carte géante les observations des télégraphistes.

1859

Naufrage du vapeur Royal Charter sur les côtes du pays de Galles. Plus de 90 % des 500 passagers périssent, ce qui mène à la création d'un bureau météo par la Chambre de commerce britannique.

1871

Création du Service météorologique du Canada.

1935

Premières prévisions quotidiennes du Service météorologique du Canada.

1943

Première station météo automatisée, installée par un sous-marin nazi à la frontière entre le Québec et le Labrador. Elle sera identifiée comme nazie seulement en 1981.

1954

Une fusée Aerobee prend la première image d'une tempête tropicale, dans le golfe du Mexique. L'image fait la une de Life.

1961

Première utilisation d'un satellite météorologique, TIROS-1, pour évacuer la population (350 000 personnes sur la côte du golfe du Mexique) à l'approche d'un ouragan (Carla).

1966

Lancement du premier satellite météorologique géostationnaire.

1995

Lancement de Radarsat, le premier satellite canadien d'observation de la Terre.

Sources : The Weather Machine, Environnement Canada

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Le grand bond en avant de la météorologie - La Presse+

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Un rêve vieux de 170 ans pourrait bientôt devenir réalité : un modèle unique permettant de prédire la météo partout sur la planète. Après de lents progrès, la météorologie fait aujourd'hui des bonds de géant grâce à la multiplication des satellites.

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L'an dernier, des astrophysiciens européens ont annoncé la découverte de trois exoplanètes similaires à la Terre, où la vie pourrait fleurir. Hier, ils ont révisé leurs calculs : le système solaire Trappist-1 contient sept planètes pouvant abriter la vie. Mieux : d'ici quelques mois, ils pensent qu'ils auront découvert plusieurs milliers d'autres planètes habitables. Ils ont discuté de leurs résultats, publiés dans Nature, lors d'une conférence de presse, mardi.

" Jusqu'à maintenant, tout le monde cherchait des exoplanètes autour d'étoiles similaires à la nôtre ", explique Emmanuël Jéhin, de l'Université de Liège. " Nous avons décidé de chercher autour d'une naine ultra-froide, qui a 100 fois moins de masse que notre Soleil. Nous avons été surpris de trouver rapidement trois planètes semblables à la Terre. Et maintenant, nous sommes rendus à sept, toutes dans la zone habitable, avec de l'eau liquide à la surface. Il pourrait y en avoir d'autres autour de Trappist-1. Nous sommes en train de chercher des planètes autour de 1000 autres étoiles similaires et devrions avoir les résultats d'ici quelques mois. Nous nous attendons à un nombre semblable d'exoplanètes, donc plusieurs milliers où il pourrait y avoir de la vie. Il y a dans notre galaxie 200 milliards de naines ultra-froides. Donc on parle potentiellement de 1000 milliards de planètes habitables. " Jusqu'à maintenant, seulement une quarantaine d'exoplanètes, sur les 3500 découvertes, sont jugées habitables.

Les naines ultra-froides sont beaucoup moins massives que notre Soleil. Elles ont donc moins d'énergie et une température à la surface de deux à trois fois moins grande, de l'ordre de 2700 °C. Elles forment environ 15 % des étoiles de notre galaxie.

0,41 fois la Terre

Masse de la plus petite des sept planètes en orbite autour de Trappist-1

1,38 fois la Terre

Masse de la plus grande des sept planètes en orbite autour de Trappist-1

Source : Nature

Pour le moment, non. " Nous pensons que d'ici quelques années, nous pourrons exclure la vie selon certains paramètres, et au maximum d'ici 10 ans, nous pourrons déterminer avec beaucoup de certitude si ces planètes abritent la vie ", explique Amaury Triaud, de l'Institut d'astronomie de Cambridge, en Angleterre. " C'est beaucoup plus vite qu'avec des exoplanètes en orbite autour d'étoiles comparables à notre Soleil, parce que les exoplanètes autour des naines ultra-froides sont beaucoup plus grosses, par rapport à leur étoile, que la Terre ne l'est par rapport à notre Soleil. Donc, il est plus facile de les observer, et notamment d'observer la présence d'oxygène, de dioxyde de carbone et d'autres molécules avec le télescope spatial James Webb. " Ce télescope spatial sera lancé l'an prochain.

" Le Soleil serait 200 fois moins lumineux que le nôtre, à peu près comme nos couchers de soleil, dit M. Jéhin. Mais la chaleur serait comparable, à cause des infrarouges. Et on verrait probablement les autres planètes, comme notre Lune. Ça doit être très beau. Comme les planètes sont très proches de l'étoile, il y a un système de résonance comparable à celui que forment Jupiter et ses lunes. Ça veut dire qu'il y aura un effet de marée important, donc beaucoup de volcanisme. Le volcanisme pourra probablement aider à la préservation d'une atmosphère. Selon nos calculs, les planètes se sont probablement formées plus loin de leur étoile. Mais il est difficile de déterminer quand, parce que les naines ultra-froides évoluent très lentement. Quand notre Soleil sera mort, Trappist-1 sera encore jeune. Elle a probablement été créée quelques milliards d'années avant le Soleil. " Notre Soleil est né il y a 4,5 milliards d'années.

L'étoile Trappist-1 et ses planètes sont situées dans notre galaxie, dans la constellation du Verseau. Elles sont situées à 40 années-lumière, ce qui signifie que les sondes spatiales les plus rapides jamais envoyées, Juno et Hélios, mettraient des dizaines de milliers d'années à s'y rendre. Par contre, on pourrait y envoyer un signal radio qui mettrait 40 ans à s'y rendre. Et pourquoi le nom " Trappist-1 " ? " Je suis belge et la trappiste est une bière belge ", explique l'auteur principal de l'étude de Nature, Michaël Gillon, de l'Université de Liège.

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L'an dernier, des astrophysiciens européens ont annoncé la découverte de trois exoplanètes similaires à la Terre, où la vie pourrait fleurir. Hier, ils ont révisé leurs calculs : le système solaire Trappist-1 contient sept planètes pouvant abriter la vie. Mieux : d'ici quelques mois, ils pensent qu'ils auront découvert plusieurs milliers d'autres planètes habitables.

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Pas de vaccins ou de monnaie locale à prévoir, mais plutôt des nausées et une tête bouffie sur leurs selfies à anticiper : les premiers " touristes " du voyage autour de la Lune que la société SpaceX annonce pour la fin de 2018 vont tester un nouveau type de périple, plus que particulier.

SpaceX promet d'envoyer deux passagers payants autour de la Lune, ce qui marquera, en cas de succès, le premier vol habité au-delà de l'orbite terrestre depuis la mission Apollo 17, en décembre 1972.

Le vol, qui devrait durer une semaine, sera effectué à bord du vaisseau spatial Dragon 2, une version de la capsule de fret Dragon destinée au transport des astronautes et mise au point dans le cadre d'un partenariat entre la NASA et le secteur privé.

" Dans le spatial, on sait bien évaluer les risques, même les risques d'accident ", explique Martin Giard, délégué scientifique espace à l'Institut national des sciences de l'univers (INSU) du CNRS. Pour lancer un homme vers les étoiles, une certification " vol habité " est nécessaire, un visa délivré par la NASA qui ne s'obtient que si les risques sont limités.

Mais le lancement d'un vaisseau spatial reste une entreprise périlleuse. " Il ne faut pas effrayer les gens, mais il est toujours nécessaire d'informer tout le monde sur les risques possibles, des risques inhérents au fait même de s'asseoir dans une fusée ! ", rappelle Thomas Berger, de l'Agence aérospatiale allemande (DLR). Avec de possibles explosions, pannes techniques au lancement, pendant le voyage, et même au retour lors de la rentrée atmosphérique.

Mais, bonne nouvelle, les voyageurs n'ont " pratiquement aucun risque de rencontrer des débris et encore moins un astéroïde ", assure Martin Giard.

" Ils vont être très malades ", prévient Daniel Grant, du Centre pour l'espace d'altitude et la médecine extrême de l'environnement (CASE) à Londres. Avec des symptômes du mal de mer, nausée, vomissements, mal de tête pendant quelques heures, voire plusieurs jours. Et ils auront droit aux mêmes symptômes quand ils poseront à nouveau les pieds sur Terre.

Avec l'absence de gravité, les liquides que contient le corps ne seront plus attirés vers le bas. Les touristes " auront le visage vraiment bouffi et les jambes toutes minces ". Mais le problème restera avant tout esthétique et ne devrait gâcher que les égoportraits.

Autre souci d'ordre pratique, les deux aventuriers, comme tous les astronautes, vont uriner davantage.

La durée assez courte du périple engendre peu de risques pour l'organisme " à moyen ou long terme ", assure le Dr Daniel Grant.

Les effets des radiations sur le corps humain, quand on quitte l'atmosphère, représentent le seul danger vraiment important pour un tel voyage. Pour une mission de courte durée, les doses restent faibles, mais cela peut néanmoins augmenter le risque de contracter un cancer, précise Thomas Berger.

Sans parler des tempêtes de particules et de rayons. Si les touristes tombent sur ces éruptions solaires, imprévisibles, ils développeront sûrement des tumeurs.

Jusqu'à maintenant, " nous n'avons envoyé dans l'espace que des gens extrêmement en forme, des humains parfaits ", précise Daniel Grant. Qu'arrivera-t-il à monsieur Tout-le-Monde, voire à quelqu'un en petite forme - un peu fumeur, amateur de bon vin et de bonne chère ? " Nous ne savons pas comment ils réagiront dans l'espace, nous n'en avons jamais envoyé auparavant ", prévient Daniel Grant. Et si vous avez certaines maladies, du diabète ou de la tension artérielle ? " C'est un pas dans l'inconnu ", avoue le médecin.

La société SpaceX a annoncé que les premiers entraînements des apprentis astronautes devaient commencer dès cette année, après une évaluation de leur condition physique.

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Ce qu'il faut savoir avant de partir pour la Lune - La Presse+

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Pas de vaccins ou de monnaie locale à prévoir, mais plutôt des nausées et une tête bouffie sur leurs selfies à anticiper : les premiers " touristes " du voyage autour de la Lune que la société SpaceX annonce pour la fin de 2018 vont tester un nouveau type de périple, plus que particulier.

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Lors de votre prochaine excursion dans le chantier de l'échangeur Turcot, nous suggérons de faire jouer ceci :

Ça, c'est le bruit de l'espace-temps courbé par la collision de deux trous noirs. Le son d'une immensité qui s'effondrait dans un apparent rien, au milieu de nulle part, il y a 1,3 milliard d'années. On peut en tirer diverses leçons, du genre : ailleurs, c'est loin et c'est pire qu'ici. À tout le moins, cela devrait susciter l'étonnement.

Au XIXe siècle, le poète William Blake accusait la science mécanique de Newton de rétrécir le réel en voulant tout mesurer, tout calculer. Il préférait son imagination qui réussissait à voir " un monde dans un grain de sable ". C'est désormais le contraire. Notre imagination est trop pauvre pour concevoir ce que la science révèle.

Une découverte à la fois, elle élargit notre conscience. Cela n'aidera peut-être pas à équilibrer le prochain budget Morneau, mais on peut tout de même y trouver une certaine pertinence.

L'astronomie chatouille maintenant les plus grandes questions :

- De quoi est fait l'univers ?

- D'où vient-il ?

- La vie existe-t-elle ailleurs ?

La plus grande découverte de 2016 était celle des ondes gravitationnelles, entendues dans l'extrait plus haut, qui confirment la théorie d'Einstein et nous aidera à répondre à la deuxième question. Et la plus grande découverte de 2017 est celle des exoplanètes du système Trappist-1, situé à " seulement " 40 années-lumière de chez nous.

Il y a quelques décennies, parler d'extraterrestres pouvait mener à l'asile. Maintenant, cela aide à décrocher une bourse de recherche. Et ça ne fait que commencer.

Ces exoplanètes ont été découvertes grâce au télescope spécialisé Kepler, qui n'observait qu'une petite lucarne du cosmos. D'ici la fin de l'année, il devrait être remplacé par le plus performant TESS. Après avoir été identifiées, les planètes seront étudiées en détail par le télescope spatial James-Webb, puissant successeur de Hubble, qui sera lancé en 2018. Un de ses nombreux rôles sera d'analyser l'atmosphère des exoplanètes, pour voir si elles portent la signature chimique de la vie.

***

L'astronomie est devenue plus mystérieuse que conquérante. Elle paraît d'ailleurs lointaine, l'ère de la conquête de l'espace. Cette année, on célèbrera déjà le 60e anniversaire du lancement du premier satellite Spoutnik, et le 45e anniversaire de la dernière marche sur la Lune. Les missions ne sont plus un combat patriotique mené par d'ex-pilotes de chasse qui triomphent en direct à la télé. Les astronautes se contentent maintenant d'orbiter autour de la Terre, et les prochaines excursions prévues seront faites par de riches touristes (séjours privés prévus en 2018 autour de la Lune, et possiblement après 2020 sur Mars).

On commence à s'habituer à notre système solaire. Même s'il en reste beaucoup à apprendre, chacune de ses attractions principales a reçu de la visite. L'année dernière, la sonde New Horizons a croisé Pluton, Juno a été placée en orbite autour de Jupiter et Philae s'est posée sur une comète.

Certes, les progrès techniques ne cessent d'éblouir. La robotisation permet d'explorer Mars avec Rover et de créer des outils en orbite par imprimante 3D, tandis que l'entreprise SpaceX fait atterrir ses fusées, ce qui les rend réutilisables et baisse ainsi le coût des missions. Mais l'effet sur notre psyché a changé. Dans les années 60-70, la conquête de l'espace marquait le triomphe de notre espèce. Aujourd'hui, ces prouesses flattent autant notre orgueil qu'elles l'écrasent. Car elles donnent une autre mesure de l'humanité.

Il y aurait plus de 1000 milliards de galaxies dans l'univers, et chacune de ces galaxies abriterait en moyenne quelque 200 milliards d'étoiles. Il y a donc plus d'étoiles dans le cosmos que de grains de sable sur la Terre.

À elle seule, notre galaxie recèlerait plus de planètes de type terrestre qu'il y a d'humains. Cela fait beaucoup de points d'interrogation à regarder la nuit dans le ciel...

L'univers ressemble à une énigme qui s'épaissit quand on la scrute. Nous ignorons encore de quoi il est fait - la matière connue ne compterait que pour environ 5 % de sa masse. Le reste serait composé " d'énergie noire " et de " matière noire ", dont on ignore la composition. Et même pour la matière connue, on tente encore de réconcilier la physique de l'infiniment petit avec celle de l'infiniment grand. Tout cela dans un univers qui s'étire depuis 13,8 milliards d'années, de plus en plus vite.

Et l'humain dans tout cela ? Si l'histoire de la Terre était ramenée à une journée, l'humanité durerait un soupir, perdu dans une galaxie quelconque, en banlieue de l'infini. Le plus bel accident qu'on connaisse, et peut-être aussi le seul.

Voilà l'étonnement que voulait communiquer l'astronome Carl Sagan quand il s'est battu dans les années 80 pour que la sonde Voyager 1 prenne une dernière photo de notre planète avant de quitter notre système solaire. La manœuvre était coûteuse et complexe, mais il a convaincu la NASA. Cela a donné le " Pâle point bleu ". La Terre y apparaît à peine, plus petite qu'un pixel.

Peut-être que Sagan pensait à notre automobiliste coincé dans le trafic montréalais, là où la misanthropie se développe.

L'astronome décrivait ainsi l'image.

" On a dit que l'astronomie incite à l'humilité et forge le caractère. Il n'y a peut-être pas de meilleure démonstration de la folie des idées humaines que cette image lointaine de notre monde minuscule. " " Regardez encore ce point. C'est ici. C'est notre maison. C'est nous. Sur lui se trouvent tous ceux que vous aimez et connaissez, tout le monde dont vous avez entendu parler, chaque être humain qui a déjà vécu sa vie. La somme de nos joies et souffrances, de milliers de religions aux convictions assurées, d'idéologies et de doctrines économiques, tous les chasseurs et cueilleurs, héros et lâches, créateurs et destructeurs de la civilisation, chaque roi et paysan, chaque couple en amour, chaque mère et père, chaque enfant plein d'espoir, inventeur et explorateur, chaque professeur de morale, chaque politicien corrompu, chaque " vedette ", chaque "chef suprême", chaque saint et pécheur de l'histoire de notre espèce ont vécu ici - un grain de poussière suspendu dans un rayon de soleil. " (traduction libre)

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Prise de position pragmatique sur l'univers - La Presse+

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Lors de votre prochaine excursion dans le chantier de l'échangeur Turcot, nous suggérons de faire jouer ceci : Ça, c'est le bruit de l'espace-temps courbé par la collision de deux trous noirs. Le son d'une immensité qui s'effondrait dans un apparent rien, au milieu de nulle part, il y a 1,3 milliard d'années.

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Un texte d' Alain Labelle

Selon eux, la nature des sédiments laissés par l'impact de Chicxulub au fond du golfe du Mexique permet de raconter l'histoire de ce cataclysme naturel d'une rare puissance qui s'est produit il y a 66 millions d'années.

La géophysicienne Joanna Morgan, de l'Imperial College London, et ses collègues ont réussi à extraire des sédiments en creusant un puits de 1,3 kilomètre de profondeur dans le cratère. Ils ont présenté leurs résultats dans un documentaire diffusé sur BBC.

Leur analyse a montré que l'astéroïde est tombé en mer peu profonde, ce qui a libéré un volume colossal de soufre dans l'atmosphère. Ce phénomène a entraîné la prolongation de l'hiver planétaire qui a suivi la tempête de feu initiale.

Selon eux, si l'astéroïde avait frappé à un autre endroit, le destin des dinosaures aurait pu être très différent.

En fin de compte, ce n'était pas la taille de l'astéroïde ni l'ampleur de l'explosion, voire sa portée mondiale, qui ont mené à l'extinction des dinosaures. C'est plutôt l'endroit où l'impact s'est produit.

Ben Garrod, présentateur à la BBC

Selon les chercheurs, si l'astéroïde avait frappé la Terre quelques instants plus tôt ou plus tard, il serait tombé dans un océan profond, ce qui aurait changé la nature de l'impact.

Ainsi, s'il était tombé dans le Pacifique ou l'Atlantique, il y aurait eu moins de matières, comme le soufre, vaporisées dans l'atmosphère. L'énorme nuage de poussière qui a bloqué la lumière du Soleil n'aurait pas été aussi important, et les rayons auraient peut-être pu atteindre la surface de la planète, ce qui aurait influé sur le sort des dinosaures et de la vie sur Terre.

En outre, la baisse des températures aurait été moins grande et certaines plantes auraient pu survivre. Une partie de la nourriture aurait encore été disponible, si bien que certaines espèces de dinosaures auraient pu survivre au cataclysme.

Il faut mentionner que Chicxulub n'est pas la seule cause de la disparition des dinosaures. Leur déclin aurait commencé 40 millions d'années avant l'impact de l'astéroïde.

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L'astéroïde associé à la disparition des dinosaures est tombé au pire endroit imaginable

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Un texte d' Alain Labelle Selon eux, la nature des sédiments laissés par l'impact de Chicxulub au fond du golfe du Mexique permet de raconter l'histoire de ce cataclysme naturel d'une rare puissance qui s'est produit il y a 66 millions d'années.

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Une éclipse de Soleil, c'est avant tout un jeu d'ombre entre trois acteurs : le Soleil, la Lune et la Terre.

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L'eau liquide existe probablement sur Encélade, une des lunes de Saturne, depuis au moins 30 millions d'années, et peut-être même depuis les débuts du Système solaire, voilà plus de 4 milliards d'années, selon une étude publiée lundi. Cela signifie que la vie a pu y naître. Nos explications.

La sonde Cassini a découvert en 2005 que de l'eau liquide sous forme de geyser sortait du pôle Sud de la sixième lune en importance de Saturne. Cela signifie, selon Gaël Choblet, de l'Université de Nantes, que de l'eau liquide circule à l'intérieur de la planète, notamment à l'intérieur de son noyau poreux. " Selon nos calculs, l'eau forme entre 20 et 30 % du noyau d'Encélade ", explique le planétologue Choblet, auteur principal de l'étude publiée lundi dans la revue Nature Astronomy. Cette conclusion est basée sur une modélisation d'Encélade tenant compte des mesures de Cassini, qui est passée à 1200 km de cette lune, et des propriétés thermodynamiques et des matériaux.

L'eau liquide serpente à l'intérieur d'Encélade depuis quelques dizaines de millions d'années, ou alors depuis la formation de Saturne, voilà plus de 4 milliards d'années. L'analyse des dernières données de la sonde Cassini, qui a plongé dans la planète aux anneaux en septembre, permettra de savoir quel est l'âge de l'eau liquide sur Encélade. " Les dernières orbites de Cassini l'ont amenée très près de Saturne, à l'intérieur des anneaux, dit M. Choblet. Ça va permettre de mieux comprendre le mouvement des lunes et comment elles dissipent l'énergie de Saturne par effet de marée. L'âge de 30 millions d'années dépend de la manière classique d'envisager la dissipation de l'énergie. L'âge de 4 milliards d'années dépend d'une nouvelle théorie assez séduisante qui propose que la dissipation dans chacune des lunes intervient sous forme de résonance particulière de ce qui se passe à l'intérieur de Saturne. Les derniers survols de Cassini vont justement nous permettre de mieux comprendre l'intérieur de Saturne. "

Aucun astrobiologiste ne fait partie des auteurs de l'étude de Nature Astronomy, mais si l'eau liquide a circulé pendant 4 milliards d'années dans le noyau d'Encélade, il y a de bonnes chances qu'elle abrite de la vie microbienne. " On a par Cassini deux preuves indépendantes d'une activité hydrothermale et d'une forte interaction entre les roches du noyau d'Encélade et l'eau chaude, dit M. Choblet. Ces échanges chimiques sont l'une des modalités de l'apparition de la vie sur Terre. Pour avoir cette chimie élaborée, l'aspect temporel est très important. Trente millions d'années, ce n'est probablement pas assez long. C'est pour cela qu'il nous semblait important de voir si ce mécanisme à l'intérieur d'Encélade était stable dans le passé. "

Les planétologues de l'Université de Nantes travaillent depuis 10 ans sur Encélade avec des collègues de l'Université Charles, à Prague. Voilà deux ans, une étude a montré, à partir des données de Cassini, que cette lune avait une forme plus irrégulière que prévu, ce qui signifiait que la couche de glace à sa surface était très mince, de 20 à 25 km, selon M. Choblet. " En gros, il manquait de chaleur dans nos calculs. Encélade libérait plus d'énergie que prévu. Nous savions depuis quelques années que l'intérieur d'Encélade était probablement poreux. Ça nous a poussés à modéliser un noyau particulièrement poreux. Nos calculs ont montré que si on permet à l'eau liquide de circuler dans cette porosité, on a des zones étroites où l'eau remonte en panache chaud, sous les pôles et à deux méridiens précis. Ça correspondait très bien aux mesures de Cassini. "

Une autre lune de Saturne, Titan, pourrait abriter la vie. Mais il s'agirait alors d'une vie à base de méthane plutôt que d'eau. Avant d'examiner Encélade, la sonde Cassini a lancé vers Titan l'atterrisseur européen Huygens, qui a envoyé pendant deux heures des données sur la plus grosse lune de Saturne (10 fois plus grande qu'Encélade). Des lacs de méthane liquide ont notamment été observés.

500 km

diamètre d'Encélade

230 000 km

distance moyenne entre Saturne et Encélade

3500 km

diamètre de notre Lune

385 000 km

distance moyenne entre la Lune et la Terre

62

nombre de lunes de Saturne

Source : NASA

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De la vie sur une des lunes de Saturne ? - La Presse+

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L'eau liquide existe probablement sur Encélade, une des lunes de Saturne, depuis au moins 30 millions d'années, et peut-être même depuis les débuts du Système solaire, voilà plus de 4 milliards d'années, selon une étude publiée lundi. Cela signifie que la vie a pu y naître. Nos explications.

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Dans son micro, David Saint-Jacques signifie qu'il est prêt. Une combinaison de 150 kg sur le dos, l'astronaute est attaché à une grue. Dos à lui, l'astronaute américaine Anne McClain est fixée dans la même position.

La grue pivote pour surplomber ce qui est la plus grosse piscine des États-Unis. Puis elle plonge les deux astronautes dans l'eau bleutée. Au fond, à 12 m de profondeur, on voit les différents modules de la Station spatiale internationale reproduits en taille réelle.

Nous sommes au Laboratoire de flottabilité nulle de la NASA, à Houston, et David Saint-Jacques subit l'un des entraînements les plus exigeants et les plus délicats de tout son programme de préparation.

" C'est une opération très risquée, commente l'astronaute canadien Jeremy Hansen, qui a fait cet entraînement plusieurs fois et est venu suivre avec attention la séance de son collègue. Sous l'eau, David est prisonnier de sa combinaison. Le volet sécuritaire de ça est un monde en soi. "

Quatre plongeurs accompagnent chacun des astronautes pour veiller à leur sécurité, les aider à se mouvoir dans l'eau et filmer les manœuvres. Du haut d'une galerie vitrée, une équipe surveille aussi les opérations, assistée de plusieurs écrans géants. Autour de la piscine, des dizaines d'employés s'activent ou regardent les exercices.

Le Laboratoire de flottabilité nulle est utilisé pour entraîner les astronautes aux sorties extravéhiculaires, des moments toujours critiques d'un séjour dans la Station spatiale internationale. Aujourd'hui, David Saint-Jacques et sa collègue américaine passeront six heures sous l'eau. Leur mission : changer une batterie de la Station spatiale internationale de la taille d'un petit réfrigérateur. Mais des imprévus les attendent.

" L'équipe va balancer quelques problèmes à David et Anne, explique Jeremy Hansen. Peut-être que leur perceuse va briser. Ou il va y avoir un dysfonctionnement de leur combinaison, ce qui est très grave. On va surveiller comment ils réagissent. On ne s'attend pas à la perfection. "

" Si vous faites une erreur dans l'eau, c'est correct : vous allez vous en souvenir toute votre vie et c'est ça l'objectif. "

- Jeremy Hansen, astronaute canadien

David Saint-Jacques et Anne McClain s'exerceront aussi à entrer dans la Station spatiale internationale et à en sortir à l'aide du sas, reproduit sous l'eau. Comme s'ils étaient dans l'espace, les astronautes seront en contact constant avec une équipe qui simule le centre de contrôle. Mais ils devront se méfier des instructions qu'on leur donne.

" Ils vont sans doute leur suggérer quelques idées qui ne sont pas si bonnes, explique Jeremy Hansen. Le but est de développer le sens critique. Quand les astronautes sont dans l'espace, l'équipe sur Terre n'a pas toujours toutes les informations pour prendre les bonnes décisions. Au bout du compte, l'astronaute doit prendre la décision finale. "

Pendant la séance de six heures, les astronautes ne pourront manger aucune nourriture. Ils ont accès à un peu d'eau par un tube qui se trouve dans leur casque. Et pour les autres besoins naturels, c'est la couche qu'il faudra utiliser. La combinaison pressurisée et la résistance de l'eau rendent le travail exténuant.

" Il m'est arrivé de sortir de là complètement vidé ", raconte Jeremy Hansen.

Avant d'être plongé dans l'eau, David Saint-Jacques a passé près de deux heures à se préparer. Avec tous les équipements qui viennent s'y accrocher, une combinaison spatiale peut peser jusqu'à 160 kg. Dans l'espace, en l'absence de gravité, ce n'est pas un problème. Sur Terre, c'est une autre paire de manches. Voilà pourquoi il faut des grues pour déplacer les astronautes lorsqu'ils sont hors de l'eau.

David Saint-Jacques doit d'abord enfiler le bas de la combinaison. La partie supérieure, elle, est déjà attachée à la grue. L'astronaute, tant bien que mal, doit s'y insérer. Il grimace, s'étire le cou, visiblement inconfortable dans son nouvel accoutrement. On vient ensuite l'aider à fixer les bras, les gants et le casque de la combinaison.

Avec une telle armure sur le dos, David Saint-Jacques devrait couler à pic dans la piscine. Mais la combinaison est pressurisée, ce qui l'aide à flotter. Des poids et des flotteurs sont aussi insérés dans des poches du scaphandre pour les ajustements finaux. Le but est d'atteindre le point d'équilibre parfait où David Saint-Jacques ne coule pas vers le fond, mais ne flotte pas vers la surface non plus. C'est de cette façon qu'on recrée l'absence de gravité, le but ultime de cet exercice haut en couleur.

Le casque

David Saint-Jacques porte d'abord un casque souple muni d'un microphone et d'écouteurs, sur lequel on place ensuite le casque dur de la combinaison. Seule la visière solaire, qui doit être portée dans l'espace, n'est pas requise pour l'entraînement en piscine. À l'intérieur du casque se trouve un tube pour boire et une drôle de fente où l'astronaute doit s'insérer le nez afin de se débloquer les oreilles pour les ajuster à la pression de l'eau. Le casque compte une lumière sur le dessus et deux torches fixées sur le côté. Dans la Station spatiale internationale, le jour succède à la nuit toutes les 45 minutes, et l'astronaute devra reproduire ce cycle dans l'eau en allumant et éteignant ses lampes.

Les gants

David Saint-Jacques porte une paire de minces gants blancs, sur lesquels on fixe ses gants d'astronaute. " Si je mets ma main dedans, ça donne l'impression d'un gros gant d'hiver, en plus lourd, commente l'astronaute canadien Jeremy Hansen. Le gros problème est quand on les pressurise. Il devient alors très difficile de bouger les doigts. La première fois qu'on les porte, c'est comme réapprendre à utiliser ses mains. Comme les exercices demandent une certaine dextérité, la main devient rapidement très fatiguée. "

La combinaison

David Saint-Jacques porte d'abord une combinaison blanche mince de laquelle partent toutes sortes de tubes, puis, par-dessus, sa combinaison pour les sorties extravéhiculaires. Sur Terre, celle-ci peut peser jusqu'à 160 kg.

Carnet

Avant de plonger dans la piscine, David Saint-Jacques jette un dernier coup d'œil à un petit livret d'instructions plastifié fixé à son bras gauche. On y retrouve la liste des vérifications d'urgence en cas de problème.

Équipement

Au milieu du torse, David Saint-Jacques porte une impressionnante ceinture d'outils spécialisés. Un tentacule appelé " troisième bras " lui permet aussi de se fixer aux montants de la Station - l'astronaute doit toujours avoir deux points d'appui le reliant à son habitacle. Dans le dos de la combinaison est fixé son réacteur dorsal, un appareil de propulsion autonome à utiliser s'il se retrouve largué dans l'espace. Un grand nombre de mousquetons et de fils lui permettent de se fixer aux structures pour éviter de dériver dans l'espace. Mais ils sont à utiliser avec beaucoup de minutie.

" Il faut toujours avoir en tête où sont déployées ses attaches et celles des astronautes qui travaillent à proximité, commente Jeremy Hansen. Sinon il y a un danger réel de se piéger soi-même dans une toile d'araignée. "

Piscine de 30 m largeur sur 60 m de longueur sur 12 m de profondeur

Contient près de 10 fois plus d'eau qu'une piscine olympique

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Une sortie spatiale... sous-marine - La Presse+

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Dans son micro, David Saint-Jacques signifie qu'il est prêt. Une combinaison de 150 kg sur le dos, l'astronaute est attaché à une grue. Dos à lui, l'astronaute américaine Anne McClain est fixée dans la même position. La grue pivote pour surplomber ce qui est la plus grosse piscine des États-Unis.

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Dans une maquette grandeur nature de la capsule Orion, un groupe d'ingénieurs, casques rouges sur la tête, travaillent sur les systèmes de contrôle de ce vaisseau spatial de nouvelle génération. Nous sommes au Centre Lyndon B. Johnson de la NASA, à Houston, et ces spécialistes peuvent s'estimer heureux. Les astronautes qui leur succéderont à l'intérieur de cette boîte volante vivront des émotions autrement plus stressantes.

Orion a été conçue pour explorer " l'espace profond ", soit bien au-delà de la zone où flotte la Station spatiale internationale. Mais c'est peut-être lorsqu'elle rentrera à la maison qu'elle effectuera ses manœuvres les plus spectaculaires. Plutôt que d'entrer directement dans l'atmosphère comme les capsules Apollo l'ont fait avant elle, Orion foncera vers la Terre à près de 40 000 km/h. C'est rapide - trop rapide, en fait, pour une entrée sécuritaire. C'est pourquoi le plan n'est pas de lui faire traverser l'atmosphère, mais bien de l'y faire... rebondir.

" Vous êtes tous familiarisés avec le concept puisque je suis sûr que vous avez tous, à un moment ou un autre de votre vie, fait ricocher un galet sur un étang ou un lac. Orion va faire exactement la même chose, sauf qu'il s'agit d'un vaisseau de 20 000 lb [environ 9000 kg] ", explique Kelly Smith, ingénieur aérospatial pour le programme Orion.

L'idée est de faire perdre de l'énergie à la capsule pour qu'elle puisse faire une deuxième entrée, celle-là à moindre vitesse. Une telle manœuvre, jamais tentée, promet de faire vivre des émotions fortes aux astronautes. Et elle est loin d'être sans risques.

" Si Orion entre trop profondément dans l'atmosphère, elle brûlera. Si elle va trop en surface, elle sera éjectée dans l'espace. "

- Kelly Smith, ingénieur aérospatial

Rebondir sur l'atmosphère comporte un avantage : plus besoin d'attendre que les astres s'alignent pour coordonner la rentrée au-dessus d'un point précis.

" Le rebond nous permet de revenir de la Lune, par exemple, à n'importe quel moment du calendrier lunaire et d'arriver de n'importe quelle orientation. On peut arriver au-dessus du pôle Sud ou du Japon et rebondir au large de la Californie, là où on ira chercher la capsule. Ça ouvre toutes les " fenêtres de possibilités ", dit M. Smith.

Au départ, Orion avait été pensée pour ravitailler la Station spatiale internationale. Mais avec les entreprises privées comme SpaceX et Orbital Sciences qui font maintenant le boulot, le programme a été réorienté. " Aujourd'hui, Orion est considérée exclusivement comme un véhicule pour l'espace profond ", dit Kelly Smith.

On compte notamment l'utiliser pour bâtir DeepSpace Gateway, une nouvelle station spatiale qui tournerait autour de la Lune et dont la construction a été proposée l'an dernier. " Comme la Station spatiale internationale, DeepSpace Gateway sera construite morceau par morceau, comme des blocs Lego qu'on assemble ", dit M. Smith.

Cette station donnerait un accès facile et peu coûteux à la surface de la Lune et servirait de base de lancement pour des missions vers des destinations plus éloignées, dont la mythique planète Mars.

Le module habitable d'Orion permet de loger six astronautes pour des missions près de la Terre, et quatre astronautes pour des voyages plus longs.

Un voyage vers Mars, toutefois, durerait près de huit mois, et les neuf mètres cubes de la capsule seraient nettement insuffisants. Voilà pourquoi la NASA travaille sur l'idée d'un habitacle beaucoup plus spacieux qui pourrait être connecté à la capsule.

Même forme conique, même genre de hublots, même dessous arrondi : plus d'un demi-siècle sépare Orion de l'époque des capsules Apollo, mais la ressemblance entre les deux vaisseaux est frappante.

" Les ordinateurs ont évolué, mais la physique de l'atmosphère est toujours la même ! lance Kelly Smith lorsqu'on lui passe la remarque. Les voitures ont encore des roues, vous savez. "

Il existe toutefois des différences fondamentales entre les deux générations de vaisseaux. Orion est plus grand qu'Apollo (diamètre de 5 m contre 3,9 m) et possède évidemment des technologies beaucoup plus avancées.

Le vaisseau nouveau genre peut notamment se piloter seul et effectuer des missions non habitées, alors qu'au moins un pilote devait toujours rester aux commandes d'Apollo. Un module, appelé " système d'avortement de lancement ", permet aussi de protéger la capsule et ses habitants en cas d'explosion des fusées qui la transporteront (voir onglet suivant).

Orion a effectué avec succès son premier test dans l'espace. La capsule a fait deux orbites autour de la Terre. " La deuxième orbite a envoyé la capsule très haut et l'a ramenée très rapidement vers la Terre afin de tester le bouclier antichaleur, le système de guidage et de navigation, le système d'autonomie et le système de parachutes ", raconte l'ingénieur Kelly Smith. La rentrée en rebond n'a pas été testée.

Fin 2019 ou début 2020 : La NASA prévoit envoyer Orion pour un vol non habité de deux semaines autour de la Lune.

Entre 2021 et 2023 : Le premier vol habité d'Orion pourrait se faire aussi tôt que dans trois ans. Destination choisie : la Lune. La capsule devrait y tourner sans y atterrir, selon une orbite qui l'éloignera beaucoup de l'astre avant de la ramener tout près. C'est ce type d'orbite qui est considéré pour la station spatiale DeepSpace Gateway.

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Le nouveau vaisseau de la NASA - La Presse+

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Dans une maquette grandeur nature de la capsule Orion, un groupe d'ingénieurs, casques rouges sur la tête, travaillent sur les systèmes de contrôle de ce vaisseau spatial de nouvelle génération. Nous sommes au Centre Lyndon B. Johnson de la NASA, à Houston, et ces spécialistes peuvent s'estimer heureux.

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Près de 400 lacs sous-glaciaires ont été détectés, principalement en Antarctique. L'un d'entre eux, le lac Whillans, a été exploré par un " cryobot " américain, alors que le plus grand lac sous-glaciaire du monde, Vostok, a été brièvement exploré - et contaminé aux fluides de forage - par les Russes, qui y ont détecté de la vie microbienne.

GRAPHIQUE

Deux choix : soit le lac Vostok, soit le robot explorateur Cryobot

https://i.pinimg.com/originals/94/6a/2e/946a2e7b58a015b083c5a0938984c3df.jpg

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Traduction :

Station Vostok

Direction du flux de glace

Forage d'une profondeur de 3623 mètres

Glace formée par l'eau du lac qui gèle (200 m) (remplace Accretion Ice et Refreeze)

Eau liquide (de 650 à 800 m)

Possibilité d'hydrates de méthane (gaz naturel gelé)

Possibilité de sources hydrothermales

Sédiments (de 300 à 400 m)

Circulation dans le lac

Possibilité d'érosion de sels du roc, qui font fondre la calotte glaciaire (remplace O2 & CO2 hydrates et Melt Water)

http : //www.scitizen.com/cacheDirectory/HTMLcontributions/img/Snapshot %202008-01-21 %2012-00-42.jpg

Traduction :

Une capsule cylindrique de 1 m de long et de 15 cm de diamètre est descendue dans un puits de forage jusqu'à 200 m au-dessus de la surface du lac sous-glaciaire.

Un forage à l'eau chaude permet à la capsule de franchir les 200 derniers mètres. La glace se reforme derrière le cylindre, ne laissant qu'un fil de télécommunications avec la station à la surface de la calotte glaciaire.

La capsule est stérilisée à l'eau pure.

Le cylindre s'attache à la surface de la glace, au sommet du lac sous-glaciaire, analyse les propriétés physicochimiques de l'eau et cherche des traces de vie microbienne.

Le cryobot se détache du cylindre, va explorer les fonds du lac et les variations physicochimiques, et prend des images.

-30-

Carte ou niveau 3 : Les lacs sous-glaciaires en Antarctique

http : //cdn.antarcticglaciers.org/wp-content/uploads/2013/06/Antarctic_subglacial_lakes.jpg

Ou :

https : //www.researchgate.net/figure/Antarctic-Ice-Sheet-with-10-183-predicted-subglacial-lakes-blue-and-locations-of-all_fig1_305691278

Galerie Photo ou Vidéo : L'exploration d'un lac sous-glaciaire en Antarctique

Légende : Le lac sous-glaciaire Whillans, en Antarctique, a été exploré par la NASA en 2013, puis en 2015 à l'embouchure du fleuve qui y prend sa source pour se jeter dans l'océan.

http : //www.sciencepoles.org/assets/uploads/interviews_images/microsub.jpg

https : //nasasearch.nasa.gov/search ?query=Lake+Whillans. & affiliate=nasa & utf8= %E2 %9C %93

https : //www.youtube.com/watch?v=3one0fj-c2E

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Deux lacs salés sous les glaces - La Presse+

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Quelle est la taille du complexe de lacs que vous avez détecté sous la calotte glaciaire de l'île Devon ?Il fait 13,3 km2 (un lac de 5 km2 et un de 8,3 km2). Nous ne connaissons pas leur profondeur, mais on parle certa

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Un géologue de l'Université d'Ottawa a trouvé à l'île d'Anticosti la preuve que le manque d'oxygène dans les mers il y a 445 millions d'années avait entraîné la grande extinction de la fin de l'ordovicien, quand 85 % des espèces vivantes sont mortes. Il a utilisé une technique novatrice d'analyse des traces d'uranium dans le roc.

Deux hypothèses s'affrontaient pour expliquer la grande extinction de la fin de l'ordovicien, avant le silurien, voilà 445 millions d'années : le manque d'oxygène dans les océans et une grande glaciation qui a vu la majeure partie des continents recouverte par la glace. " On a vu que la chute de la quantité d'oxygène avait commencé avant la glaciation et s'était poursuivie après, alors il semble y avoir un stress environnemental lié à l'extinction pendant une longue période de temps ", explique André Desrochers, géologue à l'Université d'Ottawa, qui travaille à Anticosti depuis 30 ans et est l'auteur principal de l'étude publiée dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). " La baisse d'oxygène a eu lieu avant le maximum glaciaire. "

La glaciation de la fin de l'ordovicien est survenue avec la diminution de la quantité de dioxyde carbone (CO2), un gaz à effet de serre, dans l'atmosphère. " À l'époque, il y avait de 10 à 15 fois plus de CO2 dans l'atmosphère qu'aujourd'hui ", dit M. Desrochers, en entrevue alors qu'il se rend donner une formation aux guides du parc national de Mingan. " C'est probablement à cause de la formation des grandes chaînes de montagnes. L'érosion chimique des roches capture beaucoup de CO2. " L'étendue de la glaciation était probablement comparable à celle d'il y a 20 000 ans. " Il y avait un immense continent, le Gondwana, au pôle Sud. C'est là qu'avait lieu la glaciation. Ça correspond notamment à des terres qui se trouvent aujourd'hui au Maroc. J'y ai aussi travaillé et on voit une corrélation très nette entre la quantité de dépôts glaciaires et le niveau de la mer tel que mesuré à Anticosti. "

Selon les calculs de M. Desrochers, à la fin de l'ordovicien, 15 % des fonds océaniques étaient " anoxiques ", c'est-à-dire qu'il n'y avait pas d'oxygène dans l'eau. " Maintenant, moins de 1 % des fonds océaniques sont anoxiques. Mais on sait qu'avec les changements climatiques, depuis 50 ans, les océans perdent leur oxygène. La quantité d'oxygène a baissé de 2 %. C'est en partie à cause de l'acidification et en partie à cause du réchauffement des eaux. "

96 %

Proportion des espèces disparues lors de l'extinction de la fin du permien, voilà 251 millions d'années

76 %

Proportion des espèces disparues lors de l'extinction de la fin du crétacé, voilà 66 millions d'années

75 %

Proportion des espèces actuelles qui pourraient disparaître dans les prochains siècles à cause des changements climatiques

André Desrochers espère que sa découverte accélérera la désignation d'Anticosti comme site du patrimoine mondial de l'humanité par l'UNESCO. " Sur le plan géologique, Anticosti est assez intacte, contrairement à ce qui se passe sur le plan écologique, à cause de l'exploitation forestière. Alors on a de bonnes chances d'être choisi par l'UNESCO. On a un site unique au monde, parce qu'Anticosti était au fond d'une mer à l'équateur et pas trop profond, de sorte qu'il y avait beaucoup de sédimentation. Dans d'autres sites, le taux de sédimentation se faisait de 10 à 100 fois moins vite, si bien qu'on doit analyser la frontière entre l'ordovicien et le silurien sur seulement quelques mètres. Mais il faut prévoir la protection et la valorisation géologique quand même. " La perspective d'une exploitation pétrolière pose-t-elle problème ? " Je ne pense pas, les forages ont plutôt été dans le centre-sud de l'île. La frontière ordovicien-silurien se trouve plutôt à l'ouest, sur les falaises côtières. Et je pense qu'il est difficile de revenir en arrière au sujet de l'interdiction de l'exploitation pétrolière. Les sociétés ont été compensées assez largement. "

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Anticosti dévoile le secret d'une extinction - La Presse+

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Un géologue de l'Université d'Ottawa a trouvé à l'île d'Anticosti la preuve que le manque d'oxygène dans les mers il y a 445 millions d'années avait entraîné la grande extinction de la fin de l'ordovicien, quand 85 % des espèces vivantes sont mortes. Il a utilisé une technique novatrice d'analyse des traces d'uranium dans le roc.

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Le Canada lancera cet automne la troisième génération des satellites Radarsat. Le constructeur MDA faisait visiter hier les laboratoires où les tests ont lieu sur les trois satellites, à Sainte-Anne-de-Bellevue. Le ministre fédéral des Sciences, Navdeep Bains, a profité de l'occasion pour annoncer un financement de 27 millions dans le secteur spatial, dont le tiers sera dépensé au Québec.

Les deux premiers satellites Radarsat étaient uniques, mais la troisième génération sera une " constellation " de trois satellites plus petits. " Ça nous permettra de repasser plus rapidement au-dessus d'une région où on a détecté quelque chose ", explique Guennadi Kroupnik, ingénieur chez MDA, en entrevue durant la visite à Sainte-Anne-de-Bellevue. Le programme, lancé il y a 10 ans, frise le milliard de dollars. La fenêtre de lancement, sur une fusée Falcon 9 de l'entreprise privée SpaceX, couvre tout le mois d'octobre. La date plus précise sera arrêtée à la fin août. Le lancement aura lieu en Californie et les satellites devraient être opérationnels en janvier.

Outre la flexibilité assurée par le fait d'avoir trois satellites, la Constellation Radarsat ajoute un système d'identification des balises des navires. " Ça permettra de valider plus rapidement si un navire se trouve quelque part sans avoir une balise active ", dit M. Kroupnik. Finalement, le radar aura un mode supplémentaire, appelé " polarimétrie circulaire compacte ", qui sera testé dans l'espace. La miniaturisation des composants des trois satellites, par rapport à leurs deux prédécesseurs, signifie que chacun des 100 à 200 modules de réception et de transmission des deux antennes est jusqu'à cinq fois plus performant que ceux de Radarsat-1 et jusqu'à 1,5 fois plus performant que ceux de Radarsat-2, selon Jean-Michel Lévesque, aussi ingénieur chez MDA.

L'automne dernier, lors d'un test thermique dans un laboratoire de l'Agence spatiale à Ottawa, un problème à l'antenne a été détecté. " On a travaillé fort avec les fournisseurs des différentes composantes pour finalement identifier un module fabriqué par une entreprise allemande, dit l'ingénieur Guennadi Kroupnik. Il y avait deux modules par satellite, nous les avons tous remplacés. " Le problème a forcé le report du lancement, qui était au départ prévu pour juillet. Un document obtenu par La Presse grâce à la Loi sur l'accès à l'information indique que l'impact de ce retard a été évalué avec précision dès décembre dernier - aucun nouveau retard ne s'est ajouté depuis.

Outre les tests thermiques à Ottawa, les trois satellites ont été enfermés dans des " chambres anéchoïques " qui coupent tout son et toute interférence électromagnétique. " Quand on est dans la chambre, on entend son cœur battre ", dit M. Kroupnik. Ensuite, ils ont été soumis aux vibrations du lancement, et enfin, préparés pour le lancement avec une enveloppe spatiale et une protection supplémentaire pour les deux antennes. " Après, on teste toutes les composantes pour vérifier que nous n'avons pas déplacé de câbles en mettant les enveloppes spatiales ", dit Jean-Michel Lévesque.

Parmi les subventions spatiales annoncées hier par le ministre Bains à Sainte-Anne-de-Bellevue, on compte 3,5 millions accordés à MDA pour un nouveau système de propulsion électrique ainsi qu'un meilleur système de contrôle pour les satellites. D'autres entreprises québécoises qui bénéficieront de la manne fédérale sont ABB, à Québec, pour l'amélioration de capteurs, et DPL Science, à Saint-Lazare, pour une technologie de protection des satellites contre les surcharges.

5,3 milliards

Taille, en dollars, du secteur spatial canadien

9930

Nombre d'emplois liés au secteur spatial canadien

3300

Nombre d'emplois liés au secteur spatial québécois

Source : Agence spatiale canadienne

- Avec la collaboration de William Leclerc, La Presse

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Des satellites canadiens bientôt dans l'espace - La Presse+

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Le Canada lancera cet automne la troisième génération des satellites Radarsat. Le constructeur MDA faisait visiter hier les laboratoires où les tests ont lieu sur les trois satellites, à Sainte-Anne-de-Bellevue. Le ministre fédéral des Sciences, Navdeep Bains, a profité de l'occasion pour annoncer un financement de 27 millions dans le secteur spatial, dont le tiers sera dépensé au Québec.

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Non, elle ne fonctionne pas encore aussi bien que celle de Harry Potter. Mais des chercheurs québécois ont mis au point une " cape d'invisibilité " qui a déjà permis de rendre un objet complètement invisible aux yeux de détecteurs optiques. Prochaine étape : refaire l'expérience dans les conditions de tous les jours afin de tromper l'œil humain.

De Harry Potter à J'onn J'onzz, on ne compte plus les personnages de fiction qui ont entretenu le rêve de l'invisibilité. Or, dans le secret de leurs laboratoires, il se trouve que des chercheurs travaillent réellement à cette quête. Entre eux et dans leurs articles scientifiques, ils parlent même de " cape d'invisibilité " (invisibility cloak, en anglais)... exactement comme dans Harry Potter. " C'est vraiment le terme scientifique qui est utilisé depuis une quinzaine d'années ", précise José Azana, expert en photonique ultrarapide au centre Énergie, matériaux et communications de l'Institut national de la recherche scientifique (INRS).

Un objet est visible pour une raison simple : il interagit avec la lumière. Une pomme verte, par exemple, réfléchit le vert et absorbe les autres couleurs. " L'objet imprime sa signature sur l'onde lumineuse ", résume le professeur José Azana. Jusqu'à maintenant, les recherches sur l'invisibilité ont surtout porté sur les " métamatériaux ". Grâce à leurs propriétés électromagnétiques, ces matériaux dévient la lumière afin qu'elle contourne l'objet et n'interagisse pas avec lui. Le hic : la lumière est faite d'un grand nombre de fréquences, ou couleurs, et le truc ne fonctionne qu'avec une couleur à la fois. " Il y a des progrès importants qui ont été faits. Mais ce qu'on souhaite réellement, c'est une invisibilité qui fonctionne dans un cas réaliste, avec toutes les composantes du spectre ", dit M. Azana.

José Azana en est venu à la conclusion qu'essayer de forcer la lumière à contourner un objet n'était pas la solution. " Nous nous sommes dit : pour atteindre la vraie invisibilité, la visibilité scientifique, il faut que la lumière traverse l'objet... mais sans le voir. " Comment diable faire ça ? Les chercheurs ont décidé de tirer avantage d'un fait : pour chaque objet, on peut trouver des fréquences qui n'interagissent pas avec lui. Prenez par exemple des lunettes aux verres roses. Ces verres retiennent toutes les couleurs sauf le rose, qui les traverse sans interagir avec eux. Pour la lumière rose, les verres n'existent pas. Ils sont... invisibles. Le concept est plus facile à comprendre pour un objet transparent, mais il s'applique aussi aux objets opaques.

Les chercheurs ont compris que le fait que les objets sont invisibles pour certaines couleurs était la porte d'entrée pour réaliser la véritable invisibilité. " Notre idée est de prendre la lumière initiale, puis d'en redistribuer les couleurs avec notre appareil d'invisibilité afin de l'amener complètement dans les fréquences qui n'interfèrent pas avec l'objet ", explique José Azana. Pour rendre invisible une paire de lunettes roses, par exemple, on " compresse " la lumière dans les fréquences roses le temps qu'elle traverse les verres.

" C'est comme si on transformait la lumière en fantôme ! Elle passe réellement à travers ", illustre le professeur. Cette transformation de la lumière repose sur une base théorique complexe. " On a travaillé pendant plus d'une décennie pour établir le cadre mathématique de ça ", dit l'expert. De l'autre côté des lunettes roses, évidemment, la lumière est devenue complètement rose. Un observateur sait qu'il s'est passé quelque chose. Un autre dispositif fait donc l'opération inverse et redistribue la lumière selon les couleurs initiales. Aux yeux d'un observateur qui se trouve derrière l'objet, rien n'y paraît. C'est comme si la lumière n'avait jamais traversé cet objet. Bref, celui-ci est invisible.

Après avoir jeté les bases théoriques de leur méthode d'invisibilité, les chercheurs l'ont testée. Ceux qui imaginent Harry Potter revêtant une cape pour quitter Poudlard incognito seront peut-être déçus. Mais il faut entendre l'enthousiasme de José Azana pour comprendre qu'il y a ici une réelle avancée scientifique. Les chercheurs ont utilisé un signal laser infrarouge comme ceux utilisés pour les communications par fibres optiques, puis ont modifié sa fréquence pour lui faire traverser un filtre optique. L'opération inverse a ensuite été effectuée, si bien que le signal laser capté derrière l'objet était exactement le même que celui qui avait été initialement envoyé. " Quand on a vu l'onde passer à travers l'objet... Un objet qui déforme très fortement la lumière... c'est comme s'il n'était pas là ! " Le professeur éclate de rire. " C'était fou ! On a appelé tout le monde ", s'exclame José Azana.

L'expérience réalisée par l'équipe de l'INRS laisse déjà entrevoir des applications pratiques. Rendre un signal invisible dans un réseau de fibres optiques pourrait par exemple augmenter la sécurité de nos communications. " Mais on veut aller beaucoup plus loin ", dit José Azana. L'idée ne figurait pas dans le programme initial des chercheurs. Mais avec l'attention générée par leur découverte, ils veulent maintenant faire disparaître un véritable objet, comme une pomme, dans des conditions réelles. Et pas seulement lorsqu'on le regarde dans une direction précise, mais sous tous les angles.

" Nous sommes des scientifiques, il faut faire attention, prévient José Azana. On ne connaît pas tous les défis qu'on va affronter. Quand on met toutes les variables ensemble, il y aura peut-être des obstacles fondamentaux. Mais si on pense au concept général, le fondement scientifique est là. Ce n'est pas de la folie. " Si ce n'était pas du fait qu'on parle d'invisibilité, on dirait qu'on a hâte de le voir de nos yeux.

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Une " cape d'invisibilité " inventée au Québec - La Presse+

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Non, elle ne fonctionne pas encore aussi bien que celle de Harry Potter. Mais des chercheurs québécois ont mis au point une " cape d'invisibilité " qui a déjà permis de rendre un objet complètement invisible aux yeux de détecteurs optiques. Prochaine étape : refaire l'expérience dans les conditions de tous les jours afin de tromper l'œil humain.

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Prenez de vrais jumeaux. Envoyez-en un dans l'espace pendant un an alors que l'autre reste sur Terre. Puis mitraillez les deux frères de tests de toutes sortes pour comprendre les effets de l'espace sur le corps humain. Voilà l'idée derrière l'étude des jumeaux de la NASA. Certaines conclusions avaient déjà filtré, mais une véritable avalanche de résultats a été publiée hier. Retour sur une expérience unique.

Les cobayes parfaits

Comment étudier les effets de l'espace sur le corps humain ? L'idéal serait d'envoyer des êtres humains dans l'espace et de comparer leur état de santé avec des copies d'eux-mêmes restées sur Terre. Impossible ? Non. En 2015, l'astronaute américain Scott Kelly a quitté la Terre pour un séjour d'un an dans la Station spatiale internationale. Or, Scott a un vrai jumeau, Mark, qui possède le même code génétique que lui. Mark, aussi astronaute, restait sur Terre cette année-là. Les scientifiques ont compris qu'ils tenaient là une occasion unique et ils ne s'en sont pas privés. Pas moins de 84 chercheurs de 12 universités ont conçu des expériences, puis ont bombardé les jumeaux Kelly de tests génétiques, physiques et psychologiques avant, pendant et après la mission de Scott. " L'étude des jumeaux est certainement la perspective la plus complète de la réponse du corps humain au vol spatial ", a dit Susan Bailey, l'une des chercheuses principales de l'étude rattachée à l'Université d'État du Colorado, lors d'une conférence de presse tenue cette semaine pour discuter des résultats. Ceux-ci se retrouvent dans une série d'articles publiés dans la prestigieuse revue Science. Le bémol, évidemment, est que l'étude n'est basée que sur une paire de jumeaux.

Mystérieux télomères

L'une des découvertes les plus intrigantes concerne les télomères, des bouts d'ADN qui se trouvent à l'extrémité des chromosomes et qui les protègent. Les télomères rapetissent quand on vieillit, ce qui nous rend vulnérables à plusieurs maladies, comme le cancer et les maladies cardiovasculaires. Les chercheurs s'attendaient à ce que les radiations et les conditions difficiles dans l'espace accélèrent ce rétrécissement chez Scott Kelly. Mais à leur immense surprise, les télomères de Scott ont allongé dans l'espace. Avis, toutefois, à ceux qui croiraient qu'on vient de trouver là une fontaine de Jouvence. Une fois Scott revenu sur Terre, ses télomères ont connu un " rétrécissement très rapide ". " Ces éléments ont été une grande surprise pour nous ", a admis la chercheuse Susan Bailey pendant la conférence de presse. Les scientifiques tentent maintenant de corréler ces observations avec d'autres résultats génétiques obtenus chez Scott et Mark pour tenter de comprendre ce qui s'est passé.

Vision

L'un des grands problèmes que doit régler la NASA avant d'envoyer des êtres humains sur Mars concerne l'effet de l'espace sur les yeux. Environ 40 % des astronautes développent en effet des troubles de la vision dans l'espace. Pendant le séjour de Scott dans l'espace, les chercheurs ont observé que ses yeux se sont déformés. Les nerfs optiques et les parois des globes oculaires de Scott se sont épaissis, et des plis se sont formés sur ces dernières. Les scientifiques croient que cela s'explique par le fait que les fluides du corps s'accumulent davantage dans la tête plutôt que de descendre vers le bas du corps en l'absence de gravité, causant une surpression dans l'œil. Les chercheurs ont noté que certains effets sur les yeux provoqués par les missions précédentes de Scott et de Mark ne se sont toujours pas estompés. " Cela nous fait dire qu'il s'agit probablement de changements permanents qui ne se résoudront pas avec le temps ", a dit lors de la conférence de presse le chercheur Stuart Lee, l'un des chercheurs principaux de l'étude.

Génétique

L'espace a entraîné un grand nombre de changements génétiques chez Scott. La plupart étaient cependant liés à ce qu'on appelle l'épigénétique. Cela signifie que ce n'est pas le code génétique lui-même qui a été perturbé, mais la façon dont les gènes s'allument ou s'éteignent. Plus de 90 % des gènes dont l'activité a été modifiée sont revenus à la normale après le retour sur Terre de l'astronaute. De façon générale, cela fait dire aux chercheurs que l'espace ne semble pas avoir eu d'effets " majeurs et persistants " sur la génétique de l'astronaute.

Objectif Mars

Le séjour dans l'espace de Scott Kelly a affecté autant sa génétique et son système cardiovasculaire que son microbiote et son poids. Malgré tout, les chercheurs disent être encouragés par les conclusions générales de l'étude. " Oui, il y a un certain stress associé au fait d'aller dans l'espace, mais je pense qu'il est bon de savoir que vous pouvez quand même fonctionner normalement ", a dit Mike Snyder, de l'Université Stanford, lors de la présentation des résultats aux médias. " Je pense qu'il est rassurant de voir que, lorsque vous revenez sur Terre, les choses reviendront largement à leur état initial. Je crois qu'il s'agit du message numéro un ", a-t-il ajouté. Des résultats encourageants pour ceux qui, un jour, partiront peut-être pour de longues missions vers Mars.

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Des jumeaux révèlent les effets de l'espace - La Presse+

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Prenez de vrais jumeaux. Envoyez-en un dans l'espace pendant un an alors que l'autre reste sur Terre. Puis mitraillez les deux frères de tests de toutes sortes pour comprendre les effets de l'espace sur le corps humain. Voilà l'idée derrière l'étude des jumeaux de la NASA.

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La grande majorité des chercheurs s'entendent : la Terre se réchauffe à cause des émissions humaines de gaz à effet de serre. Mais certains demeurent sceptiques : et si le rôle du Soleil était sous-estimé ? Portrait des irréductibles de la cosmoclimatologie.

Au cœur du débat : la capacité du Soleil à ioniser des particules très petites dans la haute atmosphère. Quand certains rayons du Soleil frappent ces aérosols, ils leur donnent une charge électrique en leur enlevant ou leur ajoutant un électron. " La difficulté est de montrer comment ces particules ionisées très petites peuvent interagir avec les particules plus grosses qui forment les noyaux des nuages ", explique Henrik Svensmark, physicien de l'Institut spatial danois, qui a consacré sa carrière à la question. " Cette possibilité a été démontrée en laboratoire, mais il faut encore travailler pour mieux comprendre les mécanismes et comment ils peuvent être influencés par les cycles solaires longs. " La Presse a demandé son avis sur la question à Gavin Schmidt, climatologue qui dirige l'Institut Goddard de la NASA à New York. M. Schmidt estime que des études ayant reproduit les travaux de M. Svensmark montrent que l'impact de cette ionisation des aérosols par le Soleil sur le climat et la température est " d'un ordre de grandeur " plus faible que les émissions humaines de gaz à effet de serre, soit 10 fois moindre. Le dernier rapport du GIEC abordant la question, publié en 2013, a conclu avec un " haut degré de certitude " que l'influence du Soleil sur le climat était négligeable par rapport aux émissions humaines de gaz à effet de serre.

Un deuxième mécanisme est aussi invoqué : les courants électriques créés par l'ionisation des aérosols au-dessus des pôles. " L'impact local sur la quantité d'énergie qui arrive du Soleil est très grand, cinq watts par mètre carré ", explique Brian Tinsley, physicien de l'atmosphère de l'Université du Texas à Dallas, qui a beaucoup publié sur cette hypothèse. " C'est deux fois plus que l'impact des émissions humaines de gaz à effet de serre. Et je crois qu'il pourrait y avoir des impacts ailleurs sur la planète, même si ce phénomène spécifique est limité aux pôles. " Gavin Schmidt, de la NASA, qui est le cofondateur du blogue Real Climate, estime que les travaux de M. Tinsley n'infirment pas les conclusions du rapport du GIEC de 2013.

On sait depuis plus de 150 ans que l'activité du Soleil varie selon des cycles d'environ 11 ans, qu'on peut observer selon le nombre de taches solaires. Le GIEC a analysé l'influence de ces cycles sur la température de la Terre et n'a pas trouvé d'influence assez importante pour contrer l'impact des émissions humaines de gaz à effet de serre. Mais Vincent Courtillot, géophysicien à l'Institut de physique du globe de Paris, avance dans quelques études que des cycles solaires plus longs, de 30 ans, voire de trois siècles, pourraient brouiller les pistes. " On a des satellites pour mesurer l'activité du Soleil depuis seulement 40 ans, alors on ne peut pas savoir exactement ce qui va se passer avec les cycles solaires plus longs ", explique-t-il, joint à Paris. Gavin Schmidt, de la NASA, estime quant à lui que les catalogues de taches solaires peuvent remonter sur plusieurs siècles, étant donné qu'elles sont observées depuis Galilée, et que des mesures de béryllium-10, un isotope créé lorsque les rayons cosmiques frappent des atomes d'azote, permettent de remonter à 10 000 ans. " Il y a encore une incertitude sur l'amplitude des cycles plus longs, mais ils sont au maximum deux à quatre fois plus marqués que les cycles de 11 ans ", dit M. Schmidt.

Vincent Courtillot compare le débat actuel à propos de l'influence des rayons cosmiques sur le climat terrestre à celui sur les plaques tectoniques. Il rappelle que l'astronome allemand Alfred Wegener a proposé la théorie de la tectonique des plaques en 1913, mais que ses collègues ne lui ont donné raison que dans les années 60. M. Courtillot connaît bien cette question : il s'est intéressé au débat climatique après avoir bifurqué de la géophysique à la paléoclimatologie, en étudiant le volcanisme associé à la disparition des dinosaures voilà 65 millions d'années. " À l'époque, on pensait qu'il ne pouvait pas y avoir de mouvements horizontaux des continents. Dans les années 30, seulement 5 % des géophysiciens étaient d'accord avec Wegener. Il a fallu le développement de technologies sous-marines durant la Seconde Guerre mondiale pour qu'on regarde les océans du monde avec ces nouveaux outils. " Que pense Gavin Schmidt, de la NASA, de cette analogie ? " Pour moi, ça ne marche pas parce que, de tout temps dans le débat sur les plaques tectoniques, on avait une donnée fondamentale qui ne changeait pas : les continents semblent s'imbriquer les uns dans les autres des deux côtés de l'Atlantique. Pour ce qui est de l'influence des rayons solaires sur les nuages, on propose sans cesse des corrélations qui se défont dès qu'on les examine, qui ont la consistance de la gélatine. Comme beaucoup de scientifiques, j'aime avoir un point de vue contraire à la majorité, j'aime les nouvelles idées. Mais je n'aime pas qu'on me propose sans cesse de vieilles idées qui ne s'avèrent pas. " Pour mettre les choses en perspective, La Presse a demandé à M. Schmidt de comparer la probabilité de deux découvertes : la preuve d'une sous-estimation significative de l'influence des rayons cosmiques sur la formation des nuages et la température terrestre, ou la preuve de l'existence de Dieu. Le chercheur de la NASA a beaucoup ri en entendant cette question : " Ce sont deux découvertes tout aussi improbables. "

Une autre source de rayons cosmiques à laquelle s'intéresse le Danois Henrik Svensmark provient des supernovas, résultats de l'implosion d'étoiles en fin de vie. " Dans le passé, il semble y avoir eu un impact majeur sur le climat et probablement l'évolution de la vie, dit M. Svensmark. Cela dit, ça ne peut pas jouer un rôle dans le débat actuel parce qu'il n'y a pas de précurseur de supernovas assez proches de la Terre pour nous envoyer assez de rayons. " Pour être considérée comme proche de la Terre, une supernova doit être à moins de 150 années-lumière. Un spécialiste des supernovas de l'Université Washburn au Texas, Brian Thomas, a confirmé que la quantité de rayons cosmiques arrivant à la Terre d'une supernova voisine est de " plusieurs ordres de grandeur " (un ordre de grandeur équivaut à 10 fois, deux ordres de grandeur à 100 fois, trois ordres de grandeur à 1000 fois, et ainsi de suite) plus grande que les rayons provenant de notre Soleil. La dernière supernova assez proche est survenue voilà 2 millions d'années et le précurseur de supernova le plus proche, Bételgeuse, se trouve à 600 années-lumière. M. Thomas estime avoir " une petite chance " de voir la supernova de Bételgeuse de son vivant.

270 parties par million (PPM)

Concentration de CO2 dans l'atmosphère avant 1850

410 PPM

Concentration de CO2 dans l'atmosphère en 2018

950 PPM

Concentration de CO2 dans l'atmosphère en 2100 avec une croissance économique mondiale rapide, un pic de population avant 2100 et aucune diminution dans la proportion de l'énergie tirée des carburants fossiles

700 PPM

Concentration de CO2 dans l'atmosphère en 2100 avec une croissance économique mondiale rapide, un pic de population avant 2100 et une diminution graduelle de la proportion de l'énergie tirée des carburants fossiles

575 PPM

Concentration de CO2 dans l'atmosphère en 2100 avec une croissance économique mondiale rapide, un pic de population avant 2100 et une diminution rapide de la proportion de l'énergie tirée des carburants fossiles

Sources : GIEC, NOAA

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L'influence mystérieuse du Soleil sur les nuages - La Presse+

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La grande majorité des chercheurs s'entendent : la Terre se réchauffe à cause des émissions humaines de gaz à effet de serre. Mais certains demeurent sceptiques : et si le rôle du Soleil était sous-estimé ? Portrait des irréductibles de la cosmoclimatologie.

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Pour abriter la vie, une planète doit avoir de l'eau liquide, donc n'être ni trop chaude ni trop froide. Mais elle doit aussi avoir un champ magnétique pour la protéger des radiations de son étoile. Des chercheurs américains proposent un ambitieux projet pour détecter des signes incontestables de vie dans l'univers.

Le projet multidisciplinaire

La géochimiste Anat Shahar a réuni à l'Université Carnegie la première équipe capable de mener à bien un projet de recherche afin de traquer la vie extraterrestre. " Il faut des astronomes pour faire des observations d'exoplanètes, des spécialistes de l'expérimentation comme moi et des chercheurs qui vont modéliser la formation des planètes et l'évolution de leur atmosphère en conjuguant les observations et les expériences. J'utilise des pressions et des températures très élevées pour imiter les processus géochimiques sur Terre. Le problème, c'est que les organismes subventionnaires visent généralement une discipline, pas une équipe multidisciplinaire. " Selon elle, la seule autre équipe embryonnaire du même genre se trouve à l'Université d'État de l'Arizona, réunie par une spécialiste du champ magnétique des planètes qui s'intéresse à son rôle dans l'apparition de la vie.

L'importance du champ magnétique

Les chercheurs s'intéressent particulièrement au champ magnétique des planètes. Celui-ci ne protège pas seulement les êtres vivants contre les radiations ; il est aussi essentiel pour retenir dans l'atmosphère des molécules essentielles à la vie. " Le cœur de l'habitabilité d'une planète repose dans ses entrailles ", explique Anat Shahar, géochimiste à l'Institut Carnegie, qui est l'auteure principale de l'étude publiée début mai dans la revue Science. " Il est impossible de scruter l'intérieur des exoplanètes. Mais on peut avoir beaucoup d'indices de ce qui s'y passe en analysant leur atmosphère. C'est au cœur du grand chantier de recherche que nous proposons. "

En trois étapes

Comment se forme un champ magnétique ?

Les plaques tectoniques modèrent les variations climatiques en transférant l'énergie entre l'intérieur et la surface de la planète.

Le refroidissement de l'intérieur de la planète, par le truchement du volcanisme lié aux plaques tectoniques, conserve la convection dans le noyau de la planète, ce qui crée un champ magnétique.

Le champ magnétique de la planète protège les organismes vivants des radiations solaires et évite que les éléments nécessaires à la vie, comme l'eau, ne soient emportés par le vent solaire. C'est ce qui explique l'aridité de Mars, qui n'a pas de champ magnétique.

Le cas Vénus

Vénus est de taille très similaire à la Terre. Et pourtant, elle est très inhospitalière, avec des températures de 460 °C et une atmosphère très corrosive (au pH proche de zéro). " Il est difficile de savoir exactement ce qui se passe sur Vénus à cause de son atmosphère opaque où il est impossible d'envoyer des sondes, dit Anat Shahar. Mais il nous faut étudier Vénus pour comprendre pourquoi elle n'a pas de tectonique des plaques, ce qui rend sa surface stagnante, et si c'est cela qui a mené à son atmosphère si différente de celle de la Terre. "

L'effet de la Lune

Une nouvelle piste pour expliquer l'apparition de la vie sur Terre concerne la Lune. " Certains géochimistes pensent que la collision entre la proto-Lune et la Terre, qui a nous a donné notre seul satellite, a contribué à mettre en activité notre champ magnétique, dit Anat Shahar. Elle a mélangé l'intérieur de la Terre. De plus, la Terre décrit une orbite et une rotation beaucoup plus stables grâce à sa relation avec la Lune. " L'histoire géologique martienne et sa relation avec l'atmosphère de la planète rouge sont aussi sur le radar de la géochimiste de Carnegie.

Une jumelle à la Terre ?

Des télescopes comme le James Webb et le télescope géant Magellan seront bientôt capables de détecter des molécules dans l'atmosphère d'exoplanètes. S'ils détectent une jumelle de la Terre, avec la même proportion d'oxygène et de dioxyde de carbone dans l'atmosphère, sera-t-elle très susceptible d'abriter la vie ? " Une telle découverte serait très surprenante, dit Anat Shahar. Il serait étonnant que la vie emprunte exactement le même chemin que sur Terre. Mais si on faisait de telles observations, évidemment, ce serait une candidate parfaite pour les éventuelles sondes qu'on pourra envoyer pour découvrir la vie extraterrestre. "

27 ans d'exoplanètes

1992

Découverte des deux premières exoplanètes, de la taille de Jupiter, dans la constellation de la Vierge, par deux astronomes américains

1995

Découverte de la première exoplanète en orbite autour d'une étoile solitaire, comme notre Soleil ; elle a la masse de Jupiter, mais passe près de son étoile comme Mercure, un cas de figure qui s'avère finalement très fréquent chez les exoplanètes

1999

Première observation du transit d'une exoplanète devant son étoile ; aussi, première observation d'un système multiplanétaire

2001

Première observation d'une exoplanète située dans la zone habitable de son système solaire

2005

Première observation de la lumière émanant d'une exoplanète

2009

Lancement du télescope spatial Kepler de la NASA, qui a permis de découvrir plus de la moitié des 4000 exoplanètes identifiées à ce jour

2014

Première observation d'une exoplanète de la taille de la Terre située dans la zone habitable de son système solaire

Source : NASA

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Vie extraterrestre : la traque s'accélère - La Presse+

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Pour abriter la vie, une planète doit avoir de l'eau liquide, donc n'être ni trop chaude ni trop froide. Mais elle doit aussi avoir un champ magnétique pour la protéger des radiations de son étoile. Des chercheurs américains proposent un ambitieux projet pour détecter des signes incontestables de vie dans l'univers.