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Après les forts orages de samedi et le record de foudroiement depuis le début d'année, le véritable épisode d'intempéries de grande ampleur débute sur le sud de la France dimanche. Il se maintient 33 heures, jusqu'à lundi après-midi. Nous suivons en direct l'évolution de ces intempéries qui sont remarquables en terme de durée, d'intensité ainsi que par le grand nombre de régions touchées par ces fortes pluies orageuses et les conséquences hydrologiques importantes (crues, inondations) qu'elles peuvent entraîner.
Ce dimanche à 16h10, les pluies continues s'étendent dorénavant sur un quart sud du pays. Les intensités les plus fortes s'observent sur la région Toulousaine et celle de Bordeaux. L'activité orageuse est faible. Sur le nord du pays, elle est assez marquée mais encore localisée.
Dans ce contexte de pluies durables, soutenues et parfois fortes, sur une superficie assez étendue avec des cumuls records de précipitations envisagés, la Gironde et les Landes sont placées en alerte rouge pluies-inondations pour des crues importantes attendues à partir de la nuit prochaine. Des records de pluies de plus de 120 mm sont attendus, battant ceux de 50 ans voir davantage.
A 14h15, les pluies continues s'intensifient près de la Garonne entre Toulouse et Bordeaux. On a relevé parfois cette dernière heure 10 à 20mm dans le Gers, le Lot-et-Garonne et la Gironde. Depuis cette nuit les plus forts cumuls s'observent dans les Landes avec 42mm sur Hossegor, 40mm à Bélis et 39mm au Houga dans le Gers. Le plus souvent, les cumuls sont compris entre 30 et 40mm au sud de l'Aquitaine. Les cours d'eau réagissent lentement. Au contraire des pluies, l'activité orageuse a faiblit dans le sud-ouest alors qu'elle commence à s'organiser et se renforcer sur le Morbihan, l'Ile-et-Vilaine ainsi que les Ardennes.
A 12h30, les services de Vigicrues viennent de passer en alerte orange des cours d'eau du sud-ouest, en prévisions de crues possibles à partir de la soirée, Ce sont la Midouze pour le bassin Gironde et Adour et la Baîse-Gélise et Gers pour celui du Tarn-Garonne et Lot.
A 11h15, les pluies continues s'observent sur la Gironde. Elles s'étendent désormais de l'Aquitaine, avec des intensités modérées, au Languedoc-Roussillon où elles restent faibles. L'activité orageuse est elle concentrée à cette heure sur les Hautes-Pyrénées et engendre parfois de fortes averses.
On relève sur les trois dernières heures de 20 à 30mm de précipitations sur les Pyrénées-Atlantiques ainsi que sur les Landes, ce qui correspond au plus à 10 jours de pluies. Sur Biarritz, il est tombé 15 mm cette dernière heure. Ces pluies orageuses commencent à s'intensifier sur la Gironde et l'Hérault.
A 9h10, la situation évolue lentement comme prévue. Les pluies continues se limitent pour l'instant entre les Pyrénées-Atlantiques et les Landes avec des cumuls sur les trois dernières heures entre 10 et 20mm. C'est le cas notamment sur Mendive et Oloron(64) ainsi que sur Gavarnie(65). Les pluiies commencent à remonter sur le sud de la Garonne et les Pyrénées-Orientales.
A 7h20, si l'activité orageuse a faiblit depuis cette nuit, elle n 'a pas cessée. On observe encore quelques orages entre l'île-De-France et l'Eure-et-Loire ainsi qu'au sud des Pyrénées-Atlantiques.
Sur le sud-ouest, il pleut faiblement mais de manière continue sur les Pyrénées-Atlantiques depuis la fin de nuit. Ces précipitations commencent à se renforcer en s'étendant vers les Landes. La dégradation, prélude de futurs intempéries, se met progressivement en marche et reste conforme aux plus récentes prévisions.
Résumé samedi : journée la plus orageuse depuis janvier 2020
Une forte activité électrique a touché le pays. Météorage a enregistré 12 304 impacts nuage-sol, ce qui place cette journée comme la plus foudroyée depuis le début de l'année. L'activité la plus importante s'est concentrée en Nouvelle Aquitaine, Pays de la Loire et Bretagne mais les plus forts cumuls de pluies furent relevés en Ile-De-France avec localement autour de 67,1 mm à Villacoublay et 64,9 à St-Léger-en-Yvelines(78), équivalent à un mois de précipitations en quelques heures mais également sur l'ouest de la capitale.
Pluies #record en région parisienne : à Vélizy-Villacoublay, il est tombé 67,1 mm d'eau samedi 9 mai. L'ancien record quotidien datait du 30 mai 2016 avec 65,2 mm. pic.twitter.com/ew9LM9muVH
Un nuage laissant penser à une forme de cyclone a été observé ce samedi en fin d'après-midi dans le sud du département de l'Allier.
Ce phénomène météorologique a été vu dans le ciel entre Saint-Pourçain-sur-Sioule et Gannat, aux alentours de 18 heures. D'après l'association Météo Centre, qui a publié une photo de ce nuage sur Twitter, il s'agissait là d'un phénomène de supercellule orageuse.
Les orages supercellulaires sont une association de plusieurs cellules orageuses qui se sont agrégées à un grand et unique système, pouvant déboucher sur d'importantes précipitations, voire de petites tornades.
Mais le passage de cette cellule sur l'Allier ce samedi en fin de journée n'a a priori pas engrangé de gros dégâts. Les pompiers, en tout cas, ne faisaient pas état d'interventions spéciales liées aux orages.
Reste en tout cas un beau cliché venant immortaliser un phénomène toujours spectaculaire à observer, et qui était également visible dans le nord du Puy-de-Dôme ce samedi.
Une équipe d’astronomes a déterminé quelles pourraient être les empreintes spectrales de planètes rocheuses dotées d’une atmosphère en orbite autour de naines blanches. Si toutefois elles existaient.
Une vue d'artiste d'une naine blanche vaporisant progressivement une planète en orbite autour d'elle.
CFA/MARK A. GARLICK/WIKIMEDIA COMMONS
La présence potentielle de vie autour d’une étoile éteinte n’est plus à exclure depuis longtemps, mais encore faudrait-il savoir la détecter. Des astronomes de l’Institut Carl Sagan à l’Université de Cornell ont mis au point un "petit guide" pour repérer d’éventuelles biosignatures sur des planètes en orbite autour de naines blanches, stade final de l’évolution d’une étoile de taille moyenne (de huit à dix fois la masse du Soleil au maximum).
Arrivées à cette étape ultime de leur vie, les étoiles prennent la taille d'une petite planète comme la Terre mais possèdent encore assez d'énergie pour illuminer plusieurs planètes. De tels systèmes sont alors des candidats privilégiés pour la recherche de la vie selon la méthode du transit. Celle-ci consiste à observer la lumière de l’étoile lorsque l’une de ses planètes passe devant elle. Si ladite planète possède une atmosphère, une partie de la lumière de l’étoile se trouve absorbée par le cocon gazeux. La lumière qui nous parvient de l’étoile est donc modifiée. Moins l’étoile est lumineuse, plus cette modification est marquée. Il est donc beaucoup plus simple d'identifier les composants atmosphériques d'une planète orbitant autour d'une naine blanche que d'une planète semblable à la Terre orbitant autour d'une étoile similaire au Soleil.
"Savoir quoi chercher"
Dans une étude publiée le 30 avril 2020 dans la revue Astrophysical Journal Letters, l’équipe de Cornell a donc établi quelles pourraient être les empreintes spectrales de ces mondes rocheux gravitant autour d’une naine blanche. "S’ils observaient un transit de ce type de planète, les scientifiques pourraient découvrir de quoi est faite son atmosphère en se référant à cet article, autrement dit en mettant en parallèle son empreinte spectrale (avec nos données). La publication de ce type de guide permet aux observateurs de savoir quoi chercher", explique Thea Kozakis, doctorante en astronomie et première auteure de l’article, dans un communiqué. [...]
Comment certaines formes de vies font-elles pour proliférer dans des environnements aussi extrêmes que des déserts aussi secs que la planète Mars ? En s'abreuvant dans directement dans des roches, ont pu prouver des chercheurs financés par l'armée américaine.
Etendu entre le Chili et le Pérou, l'Atacama est le désert non-polaire le plus sec du globe et sans doute le plus proche des conditions existant sur la planète rouge.
PIXABAY/TRAVELCOFFEEBOOK
Le désert d'Atacama, dans le nord du Chili, est réputé pour être l'un des endroits les plus secs de la planète. Et pour cause, il a été choisi pour accueillir les plus puissants télescopes terrestres qui réclament pour fonctionner une absence d'humidité et des conditions climatiques d'une stabilité extrême. Il est aussi l'un des endroits du monde où l'on recense la plus faible densité d'activité organique, faisant de lui un terrain d'expérimentation idéal dans la recherche de vie extraterrestre. Lors d'une phase de test avant son envoi sur Mars, le rover Zoë de la Nasa y avait toutefois repéré des colonies de bactéries et de lichens. De quoi prouver que la vie peut se nicher partout, même là où on l'y attend le moins. Mais par quel truchement ?
De véritables "pompes à eau"
Une étude financée par l'armée américaine et menée par les Universités de Californie à Irvine et Riverside et l'Université Johns Hopkins montre que certains organismes ont plus d'un tour dans leur sac. On y apprend que les cyanobactéries, plus précisément, sont capables de survivre en extrayant de l'eau des roches qu'elles colonisent. Lors de travaux sur le terrain comme en laboratoire, l'équipe s'est concentrée sur les interactions de Chroococcidiopsis, une espèce de cyanobactéries parmi les plus primitives au monde, et de gypse, une roche tendre à base de sulfate hydraté de calcium. Chroococcidiopsis a, elle, la dent dure : on la trouve dans les déserts du monde entier. Dans le désert d'Atacama, ses colonies ont été trouvées sous une mince couche de roche, comme une barrière de protection contre les températures écrasantes, le fort rayonnement solaire et les vents violents.
Une observation a mis la puce à l'oreille des chercheurs : partout où des colonies de Chroococcidiopsis avaient été localisées, le gypse avait muté en anhydrite, une roche plus dense et plus dure. Dans des conditions haute température et de migration d'eau, l'anhydrite prend généralement la place du gypse, comme une évolution naturelle. De quoi laisser penser que les cyanobactéries s'étaient directement abreuvées dans la roche, modifiant ainsi jusqu'à sa nature. "Notre analyse des échantillons de roche colonisés par les bactéries a révélé une phase déshydratée de sulfate de calcium, laissant penser que ces micro-organismes extrayaient l'eau du minéral pour survivre", a déclaré David Kisailus, auteur principal et professeur de sciences et d'ingénierie des matériaux à Irvine. "Il nous fallait ensuite faire des expériences plus contrôlées pour valider cette hypothèse."
Emprunter le chemin le plus court
Les petits organismes ont ainsi été encouragés à coloniser des cubes de roches d'un demi-millimètre de côté dans deux conditions distinctes : l’une en présence d'eau, pour imiter un environnement très humide, l’autre dans un environnement au contraire très sec. En présence de d’humidité, le gypse n’a pas muté en anhydrite. "Les bactéries n'avaient pas besoin de l’eau contenue dans la roche. Elles pouvaient la trouver dans leur environnement", a expliqué David Kisailus. Mais face à la sécheresse extrêmes, les microbes n’ont eu d'autre choix que d'extraire l'eau du gypse, induisant cette transformation de phase dans le matériau. Plus surprenant encore, les chercheurs ont observé que les cyanobactéries pénétraient la roche dans des directions cristallographiques spécifiques : uniquement le long de certains plans où elles pouvaient accéder plus facilement à l’eau. De vraies petites mineuses.
"Les scientifiques soupçonnaient depuis longtemps que des micro-organismes pouvaient extraire l'eau des minéraux, mais ceci en est la première démonstration", assure Jocelyne DiRuggiero, professeure agrégée de biologie à l’Université Johns Hopkins et coauteur de l’article, publié le 4 mai 2020 dans la revue PNAS. "Il s'agit d'une stratégie de survie incroyable élaborée par ces micro-organismes vivant à la limite du possible. Elle fournit de précieuses informations dans notre recherche de vie ailleurs."
Mais pourquoi diantre l’armée américaine s’intéresse-t-elle à ces micro-organismes ? Pour son Laboratoire de recherche en biologie synthétique, de tels résultats s'avèrent précieux. Selon le Dr Matthew Perisin, chercheur en biotechnologie au laboratoire, "les mécanismes de survie microbienne pourraient être mis à profit dans la bioproduction (la production de biomatériaux et de biomolécules stratégiques dans l'équipement, l'armement ou encore l'industrie pharmaceutique) ou encore dans le développement de capteurs sensibles dans des environnements militaires difficiles."
Pluies record en région parisienne : à Vélizy-Villacoublay, il est tombé 67,1 mm d'eau samedi 9 mai. L'ancien record quotidien de pluies pour un mois de mai datait du 30 mai 2016 avec 65,2 mm.
Lors de la fusion de deux étoiles à neutrons les pressions et les températures atteintes pourraient conduire les quarks et les gluons confinés dans les protons et les neutrons à se transformer en un plasma appelé parfois quagma. Cette transition de phase produirait des ondes gravitationnelles caractéristiques prouvant son occurrence.
L'Univers observable est un laboratoire de physique des hautes énergies où la nature mène en quelque sorte pour nous des expériences que nous ne pouvons pas mener sur Terre ou difficilement. Cela fait, par exemple, des décennies que les astrophysiciens relativistes échangent des idées avec les physiciens nucléaires pour mieux comprendre tout à la fois la physique des étoiles à neutrons et celle des noyaux sur Terre dans des conditions de températures et de pressions extrêmes qui régnaient aussi au moment du Big Bang.
Pour ces chercheurs, l'ouverture de l'ère de l'astronomie gravitationnelle, avec la détection directe sur Terre des ondes gravitationnelles par les membres des collaborations Ligo et Virgo, a été une formidable nouvelle. Leur excitation a sans doute été à son comble quand ces mêmes membres ont annoncé la détection de la source GW170817, car il est rapidement devenu clair qu'il s'agissait d'une collision d'étoiles à neutrons produisant une kilonova.
Des kilonovae aux quarks
En effet, ces astres sont transparents aux ondes gravitationnelles qu'ils émettent, elles portent codées en elles de nombreuses informations sur leur structure et leur composition. Extrêmement compacts, d'un diamètre de quelques dizaines de kilomètres, ils sont si denses qu'une cuillerée à café de leur matière peut peser jusqu'à un milliard de tonnes environ. Pour les décrire on doit donc aussi bien utiliser les équations de la relativité générale et des modèles d'astrophysique relativiste - on peut les trouver dans le fameux ouvrage Gravitation que le prix Nobel de physique Kip Thorne avait coécrit et publié en 1973 avec ses collègues John Wheeler et Charles Misner - que des modèles décrivant ce que l'on appelle l'équation d'état de la matière nucléaire. Les étoiles à neutrons deviennent alors une sorte de banc d'essai où tester la théorie de la relativité générale d’Einstein et obtenir des précisions sur l'équation d'état de la matière nucléaire et la physique qui la détermine.
En l'occurrence, cette physique repose sur la théorie des quarks proposée indépendamment par George Zweig et Murray Gell-Mann en 1964. Cette théorie a ensuite été complétée au début des années 1970 par Gell-Mann et Harald Fritzsch, alors que les données expérimentales commençaient à fournir des preuves incontestables de la structure en quarks des protons et des neutrons en particulier, et plus généralement de ce que l'on appelle des hadrons. En effet, en 1972, les deux physiciens ont fini par découvrir les équations de la QCD (la chromodynamique quantique) qui gouverne les forces nucléaires entre les quarks en introduisant des cousins du photon, les gluons.
L'année suivante, en 1973, Gross, Politzer et Wilczek découvrent aussi la liberté asymptotique découlant de ces équations et impliquant que les forces entre quarks ne font qu'augmenter si l'on essaie de les séparer, tant et si bien que l'énergie utilisée pour tenter de le faire provoque la formation de nouveaux quarks qui se lient rapidement en donnant des hadrons.
Cela va mettre fin aux doutes sur la théorie des quarks car, curieusement dans les expériences, ces nouvelles particules ne pouvaient pas être isolées ni observées séparément comme c'est le cas pour les composants des atomes, électrons et nucléons. Les collisions d'hadrons, supposés être formés de quarks, ne donnaient jamais que des hadrons.
Des quarks et des gluons confinés dans des hadrons
Toutefois, la QCD nous dit aussi que dans un gaz de protons et de neutrons comprimé et porté à une température 100.000 fois plus élevée que celle régnant à l'intérieur du Soleil, ces nucléons vont tout de même « fondre ». Le résultat sera un liquide ultradense dans lequel les quarks et les gluons se comporteront comme s'ils étaient libres. Mais dès que la température va descendre en dessous d'environ mille milliards de degrés, ce plasma de quarks-gluons, parfois appelé quagma ou encore QGP, se condensera en une myriade d'hadrons généralement instables, au sein desquels quarks et gluons seront à nouveau confinés.
Les physiciens étudient depuis quelques décennies ce quagma dont ils ont démontré l'existence, notamment dans des expériences menées au Cern avec le LHC. Ils peuvent de cette façon remonter à une période de l'histoire de l'Univers observable où celui-ci était âgé de moins d'un millionième de seconde. Cette phase de la matière n'a pas encore livré tous ses secrets et elle devrait permettre de remonter plus loin dans le passé du Cosmos. On compte justement sur l'étude des étoiles à neutrons pour cela.
Aujourd'hui, un groupe de physiciens de l'université Goethe de Francfort et du Frankfurt Institute for Advanced Studies vient de publier un article dans Physical Review Letters, que l'on peut consulter sur arXiv, dans lequel ils annoncent avoir obtenu un résultat intéressant concernant justement le quagma et les étoiles à neutrons en utilisant des superordinateurs.
En effet, les chercheurs ont simulé non seulement la fusion d'étoiles à neutrons et le produit de la fusion pour explorer les conditions dans lesquelles une transition de phase des hadrons pouvait mener à un plasma de quarks-gluons, mais aussi comment ce phénomène pourrait affecter l'émission d'ondes gravitationnelles, accompagnant la fusion des deux astres compacts au point d'y laisser une signature.
Les résultats obtenus ont été présentés en ces termes par l'un des auteurs de l'article, le professeur Luciano Rezzolla de l'université Goethe : « Par rapport aux simulations précédentes, nous avons découvert une nouvelle signature dans les ondes gravitationnelles qui est nettement plus claire à détecter. Si cette signature se produit dans les ondes gravitationnelles que nous recevrons des futures fusions d'étoiles à neutrons, nous aurons une preuve claire de la création du plasma de quarks-gluons dans l'Univers actuel ».
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