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LE 12.02.2020: Actualité de la météo,de l'astronomie et de la science/ Cataclysme dans les premiers systèmes solaires.
- Par dimitri1977
- Le 12/02/2020
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Cataclysme dans les premiers systèmes solaires

Les astronautes d'Apollo ont rassemblé des roches qui laissaient entendre que de gros objets avaient frappé les planètes intérieures il y a environ 4 milliards d'années. Maintenant, les scientifiques ne sont pas si sûrs.

Par Nola Taylor Redd | Publication: mercredi 5 février 2020

Pendant des décennies, les astronomes ont pensé que le taux d'impacts dans le système solaire interne avait atteint un pic il y a environ 3,9 milliards d'années, à peu près au moment où un objet massif s'est écrasé sur la Lune (à droite) et a formé le bassin géant de l'Imbrium.

Ron Miller pour l' astronomie

Les astronautes d'Apollo ont ramené sur Terre 842 livres (382 kilogrammes) de roches lunaires - un trésor qui transportait les secrets de la formation lunaire. Parmi les nombreuses idées que les scientifiques ont tirées de ces échantillons, il y avait l'âge auparavant inconnu des cratères lunaires. Les roches laissaient entendre que le satellite de la Terre avait subi un bombardement massif - une pointe de la quantité de matériel s'écrasant sur la Lune et, vraisemblablement, la Terre. Cette catastrophe est devenue connue sous le nom de bombardement lourd tardif (LHB) parce que les chercheurs pensaient qu'elle s'était produite relativement tard dans la vie lunaire, quelques centaines de millions d'années après la formation de la Lune, lorsque le chaos du premier système solaire avait commencé à se calmer.

Maintenant, de nouveaux résultats dans plusieurs domaines de l'astronomie amènent beaucoup de personnes à remettre en question l'existence de cette pointe. Certains scientifiques affirment que le LHB n'est peut-être pas arrivé si tard. Au lieu d'une vague d'impacts, les corps terrestres - y compris la Lune et la Terre - ont probablement subi un déclin plus général des collisions alors qu'ils balayaient les derniers morceaux de débris planétaires.

L'idée d'un bombardement lourd tardif est née des roches que les astronautes d'Apollo ont ramenés sur Terre. Les échantillons de six sites ostensiblement divers semblaient tous remonter à environ 3,9 milliards d'années. Maintenant, de nombreux scientifiques soupçonnent que les roches retournées proviennent toutes de l'impact qui a creusé Mare Imbrium.

NASA / GSFC / Arizona State University

«Depuis l'ère Apollo, le débat a été de savoir si le bombardement lourd tardif n'est qu'une décroissance de la population d'impacts sur la Lune et ailleurs dans le système solaire, ou simplement une sorte de pointe», explique David Nesvorny, qui modélise la formation planétaire au Southwest Research Institute (SwRI) à Boulder, Colorado.

Une explosion soudaine de collisions

Avant que les astronautes d'Apollo n'atterrissent sur la Lune, les astronomes ne pouvaient mesurer que les âges relatifs des cratères pour déterminer lesquels venaient en premier et lesquels étaient les plus récents. Le système solaire a environ 4,5 milliards d'années, et si la Lune s'est formée à ce moment - ou peu de temps après - alors les plus anciens cratères devraient avoir à peu près le même âge. Mais les roches lunaires ont révélé des âges plus proches de 3,8 milliards et 3,9 milliards d'années. Et il semblait que l'un des plus grands bassins d'impact de la Lune, Mare Imbrium, avait à peu près le même âge qu'un autre grand bassin, Mare Orientale. «C'était vraiment surprenant», explique Nesvorny.

D'autres rapports ont initialement suggéré qu'il n'y avait aucune preuve d'impacts lunaires plus anciens que les échantillons lunaires retournés. Pour expliquer pourquoi la Lune aurait subi au moins deux collisions massives - les estimations placent l'impacteur Imbrium à 150 miles (240 kilomètres) de diamètre, la taille d'un embryon planétaire - si tard dans sa vie, les scientifiques des années 1970 ont évoqué la possibilité d'un cataclysme ou pointe. Quelque chose a dû remuer les roches lâches du système solaire et les envoyer voler vers la Lune.

Mare Imbrium s'étend sur 710 miles (1 145 km) d'un bord à l'autre. La cicatrice presque circulaire s'est formée lorsqu'un embryon planétaire d'environ 240 km (150 miles) a percuté la Lune il y a environ 3,9 milliards d'années. Plusieurs centaines de millions d'années plus tard, la lave suintait par des fissures dans le fond du bassin, conférant à la jument un éclat grisâtre.

NASA / GSFC / Arizona State University

Exactement ce qui a fait l'agitation est resté un débat de plusieurs décennies. Puis, en 2005, le modèle niçois (du nom de la ville française où les chercheurs l'ont développé) a commencé à attirer l'attention. Selon la nouvelle théorie, les planètes du système solaire externe ne sont pas nées dans leurs orbites actuelles, mais se sont déplacées à la place. Dans certaines versions, Neptune et Uranus ont finalement changé de place. Ces mouvements ont bousculé les roches glacées de la ceinture de Kuiper, qui se trouvaient à la périphérie du système solaire, et en ont projeté certaines dans le système solaire interne. Soudain, les scientifiques ont eu un moyen viable de produire un bombardement relativement tard dans l'histoire du système solaire.

Un autre facteur clé à l'appui de la LHB était la quantité relative d'éléments hautement sidérophiles ou aimant le fer (HSE). Le fer et les éléments avec lesquels il se lie ont tendance à s'enfoncer dans le cœur d'un monde, ce qui fait que le corps se différencie et laisse une surface relativement appauvrie en ces substances. Mais les collisions ultérieures avec des objets plus petits et indifférenciés peuvent fournir une nouvelle source de ces éléments à la surface. Les scientifiques s'attendaient à ce que la Terre soit 20 fois plus abondante dans les HSE que la Lune, simplement en fonction de leur taille relative. Au lieu de cela, notre planète contient environ 1 000 fois plus de HSE que son satellite, pour des raisons qui sont restées longtemps mystérieuses.

Échantillons lunaires

Bien que les échantillons d'Apollo aient permis aux scientifiques de déterminer l'âge des roches lunaires individuelles, la question de leur source persistait. Les astronautes ont ramassé la plupart des matériaux au sol, mais les roches ne se sont pas nécessairement formées là où elles ont été trouvées. Sur Terre, les roches peuvent se détacher des flancs des montagnes ou être emportées par les rivières, les glaciers ou le vent. Bien que la Lune ne se soit jamais vantée d'eau liquide et qu'aucun vent n'altère le paysage lunaire, elle avait une autre méthode pour déplacer les roches - les impacts.

Lorsqu'un objet volant dans l'espace s'écrase sur notre satellite, il creuse suffisamment de la croûte pour former un cratère. Le matériel excavé doit aller quelque part. Avec la faible gravité de surface de la Lune, la majeure partie de celle-ci tend à se retrouver dans l'espace. Mais cette même faible gravité permet aux débris de voler beaucoup plus loin sur la surface lunaire que sur Terre. Ces dernières années, certains scientifiques ont commencé à se demander si la plupart des échantillons provenaient de la même source - l'impact massif de l'Imbrium. Cela expliquerait les similitudes des âges des échantillons.

Mare Orientale se trouve sur le bord ouest de la Lune vu de la Terre et n'a pas été révélée dans sa pleine gloire jusqu'à l'ère spatiale. Comme Mare Imbrium, Orientale s'est formée il y a environ 3,9 milliards d'années. Le Lunar Reconnaissance Orbiter a capturé cette vue du bassin de 300 km de large.

NASA / GSFC / Arizona State University

Un développement clé est survenu lorsque la NASA a envoyé un géologue sur la Lune sur Apollo 17. L'astronaute Harrison «Jack» Schmitt n'était pas satisfait de ramasser des roches à la surface. Au lieu de cela, il a retiré un échantillon d'un gros rocher dans la région Taurus-Littrow à l'angle sud-est de Mare Serenitatis. «Jack savait ce qu'il cherchait», explique Bill Bottke, un scientifique lunaire à SwRI. L'échantillon a révélé un âge compris entre 3,8 milliards et 3,9 milliards d'années.

Mais la roche massive de Schmitt n'était peut-être pas la matière première. Selon Bottke, au cours de la dernière décennie, les scientifiques ont commencé à se demander si ce rocher venait à l'origine de Serenitatis ou s'il a survolé l'impact de l'Imbrium. «C'est une entreprise délicate», explique Bottke.

Des engins spatiaux plus récents ont contribué à améliorer notre compréhension de l'histoire de la cratérisation lunaire. Des missions telles que le Lunar Reconnaissance Orbiter et le Gravity Recovery and Interior Laboratory ont permis aux enquêteurs de réévaluer comment les impacts ont affecté la Lune au fil du temps. «Les cratères non visibles à l'œil nu sont visibles [pour le vaisseau spatial]», explique Nicolle Zellner, astronome du Albion College du Michigan. Certaines de ces cicatrices d'impact cachées sont énormes, jusqu'à 185 miles (300 km) de diamètre, bien qu'elles se soient érodées. La présence de ces premiers cratères géants signifie que des objets massifs ont bombardé le système solaire plus longtemps que prévu, ce qui affecte notre image de la façon dont les collisions se sont déroulées au fil du temps.

Les partisans d'un taux de bombardement en baisse lente pointent non seulement vers les cratères plus jeunes mais aussi vers l'émergence progressive de preuves pour des impacts plus anciens. À mesure que les instruments sont devenus plus précis, ils peuvent mesurer des quantités de plus en plus petites d'éléments qui aident les chercheurs à dater les échantillons rocheux. "Tant dans les échantillons d'Apollo que dans les météorites lunaires, nous voyons des preuves d'impacts datant de plus de 3,9 milliards d'années", explique Zellner. «Ce type de sensibilité améliorée dans les instruments nous permet d'affiner également notre interprétation des données. Lorsque vous réunissez tous ces éléments, ils indiquent quelque chose qui n'a pas été un bombardement cataclysmique en très peu de temps. »

L'astronaute et géologue Harrison Schmitt ébrèche un morceau d'un rocher géant au cours de la troisième excursion lunaire que lui et Gene Cernan ont faite lors d'Apollo 17. L'échantillon de roche qu'ils ont ramené était daté entre 3,8 et 3,9 milliards d'années.

NASA

La Lune s'est probablement formée lorsqu'un embryon planétaire de la taille de Mars a percuté la Terre il y a environ 4,5 milliards d'années. La collision a creusé une partie de notre planète, qui s'est mélangée au matériau de l'impacteur oblitéré pour former un grand satellite. Alors que les deux corps se solidifiaient, les éléments aimant le fer à l'intérieur d'eux s'installaient dans leurs noyaux respectifs. Les astronomes soupçonnent que des impacts ultérieurs ont livré tous les HSE, tels que l'or et l'iridium, trouvés dans les croûtes et les manteaux des objets aujourd'hui.

Basé sur les roches lunaires et les météorites lunaires, notre satellite semble avoir beaucoup moins de ces éléments précieux qu'il ne devrait. Un pic d'impacts est l'une des raisons avancées pour expliquer ce déficit. De nouvelles recherches suggèrent qu'un tel cataclysme pourrait ne pas être nécessaire. Les chercheurs ont simulé des impacts à différentes vitesses et ont découvert que la Lune retient moins efficacement les matériaux des grands impacteurs que ceux des petits corps en collision. Cela signifie que notre satellite perdrait davantage de ces éléments qui aiment le fer avant de pouvoir s'accumuler à sa surface. Les scientifiques ont conclu que la Lune contenait probablement un tiers de plus de matériaux riches en HSE que ce qui avait été estimé précédemment.

De plus, ils soupçonnent qu'environ la moitié de ce matériau a coulé dans le cœur avant la cristallisation du manteau de notre satellite. Parce que le manteau terrestre s'est cristallisé plus rapidement, la croûte de notre planète a conservé un pourcentage plus élevé d'éléments aimant le fer. «Le renversement de cristallisation tardive séquestre les HSE», explique Alessandro Morbidelli, astronome à l'Observatoire de la Côte d'Azur, en France. «En raison de la séquestration tardive, il est clair que nous n'avons pas besoin d'un pic d'impact il y a 4 milliards d'années.»

Comme la Lune, Mars conserve un record d'impacts géants des premiers jours du système solaire. Dans cette vue topographique, les bleus et les violets représentent des zones basses. Les scientifiques ont daté le bassin Borealis (en haut) à 4,5 milliards d'années, tandis que le plus petit bassin Hellas (en bas à droite) et le bassin Argyre (en bas à gauche) ont entre 3,8 milliards et 4,1 milliards d'années.

Université d'Arizona / LPL / SwRI

Cicatrices rouges

La surface de la Lune n'est pas le seul endroit capable de préserver l'empreinte du passé du système solaire. Mars est également une cible relativement immuable. Bien qu'elle ait probablement abrité des océans d'eau, la planète rouge a perdu la majeure partie de ce liquide au début de sa vie, laissant une surface sèche avec peu d'eau pour éroder son histoire de bombardements. Mars manque également de tectonique des plaques, qui efface les signatures d'impact sur Terre. «Si nous voulons comprendre les impacts sur la Lune, nous devons résoudre Mars simultanément», explique Bottke.

Alors que ni les vaisseaux spatiaux ni les astronautes n'ont renvoyé des échantillons de Mars sur Terre, la planète rouge a obligatoirement expédié certaines de ses roches dans notre monde sous la forme de météorites. La météorite Afrique du Nord-Ouest 7034, surnommée «Black Beauty», provient des hautes terres du sud et est unique parmi les météorites martiennes. Black Beauty est la seule brèche connue, une roche composée de fragments minéraux liés. «Il s'agit d'un collage de fragments soudés de roches provenant de différents endroits sur Mars, tous cimentés ensemble», explique Desmond Moser de l'Université Western du Canada à London, en Ontario.

Moser et ses collègues ont récemment étudié les minuscules zircons - minéraux qui se forment lorsque la lave refroidit - ainsi que la baddeleyite minérale cachée à l'intérieur de Black Beauty. Des études sur les cratères de météorites sur Terre, les scientifiques savent que la chaleur et la pression d'un impact remodèlent rapidement la plupart des roches. Les zircons, en revanche, réagissent incroyablement lentement au changement. "Une fois que quelque chose les affecte, ils ont vraiment des souvenirs incroyables de ces événements", dit Moser. La baddeleyite, en revanche, change de façon prévisible lorsqu'elle est exposée à des pressions élevées.

Le bassin de Caloris sur Mercure s'étend sur environ 960 miles (1 550 km). Les scientifiques qui cherchent à comprendre l'histoire de l'impact des planètes intérieures et de la Lune doivent examiner tous ces mondes terrestres et pas seulement le satellite voisin de la Terre.

NASA / JHUAPL / CIW

Lorsqu'un grand corps s'écrase sur une planète, des vagues de pression et de chaleur balayent le paysage, voyageant plus loin, plus l'impact est important. Mais Black Beauty ne montre aucun signe des changements qui accompagneraient de tels impacts, suggérant que les bombardements cataclysmiques sur Mars sont pratiquement inexistants depuis que la roche s'est formée il y a 4,48 milliards d'années. En même temps, le rocher a réussi à échapper aux effets de l'impact qui l'a fait sauter de la surface martienne, probablement parce que les ondes de choc se sont annulées fortuitement. «Nous sommes tellement chanceux d'obtenir cet échantillon qui n'a pas été modifié par le processus d'éjection de Mars», explique Moser.

Bien que Bottke soit d'accord avec la plupart des conclusions de Moser, il n'est pas complètement convaincu que les zircons inchangés de Black Beauty signifient la fin du bombardement sur la planète rouge. "Mars est un grand monde, beaucoup plus grand que la Lune", dit-il. Il est possible que des impacts importants se soient produits mais que leurs ondes de pression et de température aient évité de toucher Black Beauty.

Une danse de géants

Au cours des dernières années, le modèle niçois a continué d'évoluer. Le modèle original, qui était axé sur la naissance de géantes de glace dans le système solaire externe, était lié au LHB par le biais de la synchronisation. Alors qu'Uranus et Neptune exécutaient une danse complexe dans le système solaire externe, Neptune a bulldozé à travers la jeune ceinture de Kuiper, qui était à l'origine beaucoup plus grande qu'elle ne l'est aujourd'hui. La planète en maraude a projeté certains de ces corps cométaires hors du domaine du Soleil tout en en projetant d'autres dans le système solaire interne. En plus d'entrer en collision avec la Lune et les planètes rocheuses, le matériau cométaire peut avoir remué la ceinture d'astéroïdes, envoyant également certains de ces objets rocheux vers l'intérieur. «Vous avez à la fois des astéroïdes et des comètes», explique Kathryn Volk de l'Université de l'Arizona, une scientifique planétaire qui étudie les petits corps dans le système solaire externe. «Cela a toujours mélangé l'histoire.

La météorite martienne désignée Afrique du Nord-Ouest 7034 et surnommée «Black Beauty» ne pèse que 11 onces (320 g), mais les scientifiques pensent qu'elle vaut son pesant d'or. Les chercheurs qui étudient ses zircons intégrés ont conclu que Mars n'a subi aucun bombardement cataclysmique au cours des 4,5 milliards d'années écoulées.

NASA

Selon Morbidelli, qui était l'un des auteurs originaux du modèle niçois, les chercheurs ne voulaient pas attacher le modèle au LHB. La raison était simple: bien que Nice puisse expliquer le LHB, ce n'était pas nécessaire. En fait, pour que Nice s'intègre au LHB, il a fallu retarder la danse des géants de la glace pendant environ 700 millions d'années, une idée qui a mis certains scientifiques mal à l'aise.

"Dynamiquement, je n'avais jamais été très satisfait de cette instabilité tardive", explique Sean Raymond, modeleur planétaire au Laboratoire d'Astrophysique de Bordeaux. «Si les choses vont mal tourner, ils le font tout de suite.» Parfois, des choses inhabituelles se produisent, mais les scientifiques préfèrent ne pas se fier à de rares exceptions comme explications.

Nesvorny a décrit ses préoccupations un peu plus concrètement. Si vous placez une pièce sur le bord d'une table, il est relativement facile de la placer pour qu'elle tombe immédiatement. "Il est difficile de le mettre sur le bord afin qu'il tombe dans une heure à partir de maintenant", dit-il. Mais c'est ce qu'un modèle Nice déclenchant le LHB semblait suggérer.

Nesvorny a commencé à rechercher des moyens d'estampiller la danse planétaire. Les astronomes pensent que la ceinture de Kuiper est responsable non seulement des débris glacés auxquels elle se rattache aujourd'hui et des comètes à courte période qui se précipitent périodiquement à la périphérie du système solaire, mais aussi des lunes irrégulières autour de certaines des planètes géantes et des astéroïdes troyens de Jupiter. . Ce dernier groupe comprend des milliers d'objets en orbite autour du Soleil dans des endroits stables positionnés à 60 ° devant et derrière la géante du gaz. Sur les plus de 7 000 chevaux de Troie que les scientifiques ont identifiés, environ 25 font plus de 100 km de large. Deux d'entre eux forment la paire binaire de Patrocle et de Menoetius.

Patroclus et Menoetius - cibles de la mission Lucy de la NASA vers les chevaux de Troie de Jupiter en 2033 - orbitent l'un sur l'autre à une distance de 415 miles (670 km). Les scientifiques soupçonnent que la paire s'est réunie dans la ceinture de Kuiper au cours des 10 premiers millions d'années du système solaire, puis a voyagé vers l'intérieur lorsque les choses sont devenues instables. Mais combien de temps ont-ils passé dans la ceinture de Kuiper avant de se lancer dans leur voyage? Pour le savoir, Nesvorny a modélisé le temps qu'il faudrait à la paire pour se séparer lors des interactions de la ceinture de Kuiper pré-Nice. Plus le binaire était assis dans la ceinture, plus il aurait enduré de collisions, rompant leur connexion. Nesvorny et ses collègues voulaient savoir quelles étaient les chances que 1 binaire sur 25 reste stable.

Le plus grand et le plus ancien élément d'impact de la Lune est le bassin du pôle Sud-Aitken, qui s'étend sur environ 1550 miles (2500 km) du pôle sud lunaire au cratère Aitken de 130 km de large. Les scientifiques veulent désespérément obtenir des échantillons du bassin pour déterminer son âge.

NASA / GSFC / Arizona State University

«C'est vraiment un pistolet fumant», dit Nesvorny. "Il exclut le modèle de Nice comme source du bombardement lourd tardif."

Une instabilité précoce a du sens. Selon Raymond, le déclencheur le plus naturel du mouvement planétaire a été la perte du disque de gaz dans lequel ils sont nés. En environ 10 millions d'années, la majeure partie du gaz avait été emportée par les planètes ou dispersée par le Soleil. Le gaz aurait eu un effet d'amortissement. Une fois qu'il était parti, les planètes pouvaient plus facilement se tirer mutuellement par gravité, changeant leurs orbites. Les 100 millions d'années de Nesvorny étaient une limite supérieure, avec les circonstances qu'il modélisait parmi les plus optimistes.

Cela ne signifie pas nécessairement qu'il n'y avait pas de LHB - seulement que s'il y en avait un, le réarrangement des géants de glace ne l'a pas déclenché. Cependant, le modèle de Nice était le meilleur argument pour provoquer un LHB, donc la disparition de cette connexion fait encore un autre argument contre l'hypothèse.

Pas prêt à abandonner

Le bavardage parmi la communauté scientifique donne l'impression que le temps est écoulé pour le LHB. Peut-être n'y avait-il pas eu une augmentation soudaine de matériaux percutant les planètes terrestres après tout, seuls les derniers débris qui avaient construit les planètes étant lentement balayés par les collisions. Affaire classée, non?

Bottke n'est pas complètement vendu. «Il y a encore des choses dont il faut s'inquiéter», dit-il. Il veut savoir pourquoi Mare Imbrium et Mare Orientale, deux immenses bassins, se sont formés en bout de ligne. Statistiquement, les plus gros rochers auraient dû entrer en collision le plus tôt, laissant les plus petits objets plus nombreux pour faire les cicatrices finales. Des impacts plus importants à la fin peuvent provenir d'un pic de collisions, d'un changement dans les caractéristiques de la population en collision ou simplement de la malchance. "Quelles sont les chances de deux des plus grandes [collisions] à la fin de la ligne?", Demande-t-il. "Je pense que ça va être un nombre de probabilité très faible."

Le bassin du pôle Sud-Aitken, le plus grand et le plus ancien élément d'impact sur la Lune, est un autre endroit à l'âge mystérieux. Selon Bottke, les estimations varient de 4,1 milliards à 4,5 milliards d'années. Clouer son âge serait «un gros problème», dit-il. S'il n'a que 4,1 milliards d'années, pourquoi ne voyons-nous pas des signes des cratères qui auraient dû se former plus tôt dans l'histoire lunaire? Bien que plusieurs chercheurs aient suggéré qu'un processus ait effacé les cratères les plus anciens, il n'est pas convaincu. «Il ne suffit pas de se débarrasser des rebords de bassin», dit-il. "Vous devez vous débarrasser des signaux gravitationnels et de toutes les différences de composition que vous avez." Il n'est pas certain que ces changements apparaissent sur la Lune.

Enfin, il signale des préoccupations concernant les météorites. Les météorites de la Lune et de la ceinture d'astéroïdes montrent que leur corps parent a perdu du gaz à la suite d'ondes de choc d'impact dans deux épisodes - l'un il y a environ 4,5 milliards d'années et l'autre entre 3,5 milliards et 4 milliards d'années - mais reste étrangement silencieux entre Il y a 4 milliards et 4,5 milliards d'années. Bottke dit que cela pointe vers deux composantes du bombardement du système solaire intérieur.
«Je ne suis pas tout à fait prêt à abandonner», dit-il.

L'un des meilleurs moyens de régler le débat sur la question de savoir si la Terre et la Lune ont souffert d'une augmentation des collisions au début de leur vie serait de retourner sur la Lune pour obtenir plus d'échantillons. La NASA n'a pas sélectionné les sites d'atterrissage d'Apollo dans le but de clouer les âges des cratères, mais cela pourrait peut-être être une considération clé lors du prochain voyage. À l'heure actuelle, la NASA considère le bassin du pôle Sud-Aitken comme le premier choix pour les futurs sites de débarquement. Confirmer l'âge du bassin pourrait aider à percer une partie du mystère entourant l'histoire du bombardement lunaire.

«Si nous pouvons être plus sélectifs et prudents sur les sites de débarquement qui nous donnent des échantillons du bassin d'impact, ils peuvent nous aider à répondre à certaines des questions que nous avons encore», explique Zellner.

Avec ces âges en main, les scientifiques seront peut-être en mesure de comprendre ce qui s'est passé au début du système solaire, révélant le jeu final de la formation des planètes et révélant peut-être quand la vie aurait pu surgir pour la première fois sur Terre et, peut-être, sur Mars.

«C'est une période passionnante de confusion», dit Morbidelli. "Restez à l'écoute."

Source: http://www.astronomy.com
Lien: http://www.astronomy.com/magazine/2020/02/cataclysm-in-the-early-solar-system?utm_source=asyfb&utm_medium=social&utm_campaign=asyfb&fbclid=IwAR0hhAN8RuZCvemh-tDtEXFtaA5kq0eA6XjPO5XlYtulMFRSBqpRyH9nZcQ
LE 12.02.2020: Actualité de la météo,de l'astronomie et de la science/ Capsule Starliner de Boeing : qu'est-ce qui n'a pas fonctionné ?
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Capsule Starliner de Boeing : qu'est-ce qui n'a pas fonctionné ?

Futura avec l'AFP-Relaxnews

Publié le 10/02/2020
L'Agence spatiale américaine reconnaît que plusieurs problèmes avaient mis en danger la capsule Starliner de Boeing lors de son vol d'essai à vide, en décembre 2019, et regrette le manque de fiabilité chez le géant de l'aérospatiale. « La supervision de la Nasa a été insuffisante », a admis Doug Loverro, le responsable des vols habités à la Nasa.

Le vol « a subi beaucoup d'anomalies », a reconnu l'administrateur de la Nasa, Jim Bridenstine, lors d'une conférence téléphonique avec la presse, appelant à « ne jamais, jamais avoir peur de la vérité ». Les anomalies de logiciel sont probablement les symptômes du « vrai problème », à savoir que « nous avons eu de nombreux dysfonctionnements de procédure dans le cycle de développement et de test des logiciels », a déclaré Doug Loverro, le responsable des vols habités à la Nasa. « La supervision de la Nasa a été insuffisante, c'est évident », a-t-il admis.
Retour sur la terre ferme pour la capsule Starliner de Boeing après un plus court séjour que prévu dans l'espace. © Nasa, Bill Ingalls
Plusieurs problèmes de logiciel

Le premier problème de logiciel, découvert peu après le lancement le 20 décembre, a empêché la mise sur la bonne orbite de Starliner, qui aurait dû aller jusqu'à la Station spatiale internationale mais a dû revenir sur Terre deux jours après. Une intervention manuelle a empêché la « perte » du véhicule, selon la Nasa.

Le deuxième fut l'impossibilité de communiquer avec le vaisseau pendant plusieurs minutes, en raison du « bruit » radio émanant probablement de communications terrestres. Cela n'avait pas été anticipé, a reconnu Boeing.

Le troisième problème, révélé seulement jeudi par une commission de sécurité de la Nasa et confirmé vendredi par la Nasa et Boeing, aurait pu lui aussi provoquer la destruction de l'appareil.

Une erreur de code informatique

Le système gérant le module de service, une partie du vaisseau qui se détache du module habité avant la rentrée atmosphérique, contenait une erreur de code informatique. Cette erreur aurait conduit les propulseurs à repousser le module de service vers le module habité, ce qui aurait pu provoquer un choc, déstabiliser le véhicule ou endommager son bouclier thermique, a expliqué Jim Chilton de Boeing. Cette erreur n'a été découverte que tard le samedi soir précédant l'atterrissage. La correction a été téléchargée un peu moins de trois heures avant par les ingénieurs de Boeing, selon John Mulholland, chef du projet Starliner. Rien n'avait filtré à l'époque.

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Les conclusions de l'enquête indépendante seront prêtes fin février

Les conclusions de l'enquête indépendante seront prêtes fin février. Les responsables de la Nasa ont refusé de spéculer sur les conséquences en matière de calendrier, alors que Starliner devait emmener ses premiers astronautes vers l'ISS dans les prochains mois.

Doug Loverro a évoqué des problèmes éventuels dans la « culture » d'entreprise de Boeing, et fait allusion à des anomalies dans « d'autres parties », référence probable à la crise de l'avion 737 MAX. Parallèlement, la capsule de SpaceX, Crew Dragon, s'approche de son premier vol habité, probablement au deuxième trimestre, selon Elon Musk.

POUR EN SAVOIR PLUS

Starliner : retour sur Terre de la capsule de Boeing

Article de Rémy Decourt, publié le 23/12/2019

Après sa mission écourtée, la capsule Starliner de Boeing est retournée sur Terre. Elle s'est posée hier, sans encombre, sur le polygone d'essais de missile de White Sands, au sud du Nouveau-Mexique. Même si la capsule a échoué à rejoindre la Station spatiale internationale, la mission n'est pas qualifiée de raté par la Nasa. Ce test concernait avant tout le décollage et l'atterrissage.

La capsule Starliner de Boeing est retournée sur la terre ferme après un séjour plus court que prévu dans l'espace. Alors qu'elle devait s'amarrer à la Station spatiale internationale dans la journée de samedi, la capsule a été contrainte d'abandonner sa mission en raison d'une consommation excessive de carburant pour les raisons évoquées précédemment.

La Nasa et Boeing ont donc pris la décision de la ramener sur Terre dès que l'orbite du Starliner le permettrait. Dans la nuit de samedi à dimanche, la capsule s'est préparée à son retour et tôt dimanche matin, en heure locale, elle a débuté sa rentrée dans l'atmosphère. Après avoir déployé ses trois parachutes qui ont ralenti sa descente, largué son bouclier thermique puis gonflé ses airbags, le Starliner s'est posé en douceur sur la terre ferme du polygone d'essais de missile de White Sands, au sud du Nouveau-Mexique.

La capsule Starliner de Boeing a atterri en douceur à White Sands dans le Nouveau-Mexique. © Nasa

La mission se termine mieux qu’elle avait commencé

La Nasa doit désormais analyser en détail tous les paramètres de ce vol d'essai qui n'a pas atteint tous ses objectifs. L'amarrage au complexe orbital était l'un d'eux mais pas le principal. Il était peut-être un peu excessif d'annoncer que le Starliner de Boeing avait raté sa mission. À chaud, l'impossibilité de rejoindre le complexe orbital avait laissé penser que la mission était un échec mais, pour la Nasa, la qualification du lancement et de la phase de l'atterrissage était tout aussi important, voire plus.
Retour sur la terre ferme pour la capsule Starliner de Boeing. © Nasa, Bill Ingalls
À cela s'ajoute, comme l'ont justement reconnu les futurs pilotes du Starliner, qu'il ne fait aucun doute que des pilotes à bord de la capsule aurait corrigé la trajectoire du Starliner sans la consommation excessive de carburant qui a occasionné l'abandon de la mission.

D'ici le début d'année, la Nasa décidera si un nouveau vol d'essai inhabité est nécessaire ou si les seules données de cette mission suffisent à s'assurer que le système de transport habité de Boeing (lanceur et capsule) est suffisamment sûr pour y placer des équipages à bord et les envoyer à bord de l'ISS. Actuellement, ce vol habité est planifié au printemps 2020 avec un équipage composé de deux astronautes de la Nasa, Eric Boe et Nicole Aunapu Mann, et du pilote d'essai de Boeing, Chris Ferguson.

Starliner : Boeing rate sa mission

Article de Rémy Decourt publié le 21/12/2019

Le vol de démonstration de la capsule Starliner de Boeing tourne court. Suite au dysfonctionnement du compteur interne de temps de mission écoulé, le Starliner s'est retrouvé sur une mauvaise trajectoire rendant impossible un rendez-vous avec la Station spatiale internationale prévu cet après-midi. La capsule, sous contrôle, doit rentrer sur Terre le 22 décembre. Explications.

Le Starliner de Boeing avait pourtant bien débuté sa mission en décollant, sans encombre, de son pas de tir de la base spatiale de Cap Canaveral. Mais, seulement 15 minutes après son décollage, le véhicule a dévié de sa trajectoire quand ses moteurs ne se sont pas allumés comme prévu en raison d'une anomalie du compteur interne de temps de mission écoulé MET (Mission Elapsed Time) du vaisseau, visiblement décalé d'une heure. Autrement dit, le Starliner n'était pas à l'heure. Sa « montre » avait une heure différente de l'heure réelle !
Décollage du Starliner de Boeing depuis son pas de tir de la base spatiale de Cap Canaveral en Floride (décembre 2019). © Nasa, Tony Gray et Kevin O’Connell
Le système de contrôle de navigation du véhicule a bien tenté de corriger sa trajectoire mais, comme l'a expliqué Jim Bridenstine, l'administrateur de la Nasa, les tentatives du pilote automatique pour tenter de repositionner le Starliner ont entraîné une trop grande consommation d'ergols, rendant impossible un rendez-vous sécurisé avec la Station spatiale internationale qui était prévu cet après-midi.

Le saviez-vous ?

Si l’on se fie aux chiffres de l’audit du Government accountability office (GAO), l'équivalent américain de la Cour des comptes, le coût d’un siège d'astronaute à bord du Crew Dragon de SpaceX est estimé à 55 millions de dollars, contre environ 90 millions de dollars pour un vol à bord de la capsule Starliner de Boeing, soit 64 % plus cher. Un tel montant implique que le prix d'une place vendue par Boeing soit également supérieur aux 85 millions de dollars par passager que paye la Nasa pour voler à bord de la capsule Soyouz des Russes.

Au sol, les équipes de la mission ont calculé qu'il ne restait plus assez de carburant pour continuer la mission et tenter l'amarrage avec le complexe orbital. « Nous aurions pu déclencher cette poussée manuellement », a, pour sa part, expliqué Nicole Aunapu Mann, l'une des trois astronautes prévus pour la première mission habitée, qui a renouvelé sa confiance dans le véhicule. « Nous avons hâte de voler à bord de Starliner, » a-t-elle affirmé.

Privilégier la sécurité plutôt que risquer une collision avec l'ISS

Boeing et la Nasa ont préféré jouer la sécurité d'autant plus que le Starliner s'est retrouvé sur une orbite stable autour de la Terre. Décision a été prise de le redescendre sur la terre ferme dès le 22 décembre. Le véhicule pourra ainsi vérifier sa procédure de retour d'orbite et tester son système d'atterrissage (bouclier thermique, parachutes et airbags). L'atterrissage s'effectuera sur le polygone d'essais de missile de White Sands, au sud du Nouveau-Mexique.
Les différentes manœuvres à réaliser lors de l'atterrissage de la capsule Starliner. © Boeing
L'enjeu de cette mission de 8 jours était de démontrer la capacité du Starliner à effectuer des rotations d'équipages à bord de la Station spatiale internationale. Si la mission avait été réalisée de bout en bout, il était prévu que cette capsule réalise un second vol qui, cette fois-ci, transporte un équipage composé de deux astronautes de la Nasa, Eric Boe et Nicole Aunapu Mann, et du pilote d'essai de Boeing, Chris Ferguson.

Cette mission était actuellement prévue en mai ou en juin 2020 et pourrait normalement avoir lieu dans le courant de l'année prochaine s'il s'avère que le problème est d'ordre logiciel ou hardware.

Évènement : la capsule Starliner de Boeing fait son vol d'essai aujourd’hui

Article de Rémy Decourt publié le 20/12/2019

Jour J pour le Starliner de Boeing qui doit réaliser son vol de démonstration à destination de la Station spatiale internationale et démontrer qu'il est capable de transporter des astronautes en sécurité.

Après huit années de développement et trois ans de retard sur son calendrier initial, la capsule Starliner de Boeing doit décoller ce matin. À bord d'un lanceur Atlas V d'United Launch Alliance, elle sera lancée à destination de la Station spatiale internationale pour une mission de quelques jours. Son retour sur Terre est prévu le 28 décembre.

La capsule Starliner de Boeing est fin prête pour décoller à destination de l'ISS. © YouTube

Lancement prévu à 12 heures 36 minutes et 43 secondes

Le lancement, depuis le complexe de lancement 41 de la base spatiale de Cap Canaveral, est prévu aujourd'hui à précisément 12 h 36 min et 43 s, heure de Paris. Pour rejoindre la Station spatiale, un décollage à la seconde près est une nécessité, sans quoi la capsule ne pourra pas la rejoindre. L'amarrage au complexe orbital est prévu 25 heures après son décollage.

Pour ce vol, la capsule ne décollera pas à vide. Elle sera chargée de 270 kilogrammes de fret, essentiellement de la nourriture, des vêtements et des équipements sans importance. Elle embarque aussi Rosie, un appareil de test anthropométrique, qui mesurera les contraintes, les pressions et les forces G qui seront transmises à un équipage lors du lancement. Lors de son retour sur la terre ferme, elle descendra 163 kilogrammes de fret jugé sans importance. Dans le cas d'un échec au lancement ou si la capsule devait s'écraser au sol lors de son retour, la Nasa ne souhaite pas prendre le risque de perdre du fret de valeur.

Comme pour le Crew Dragon lors de Demo-1 (mars 2019), ce vol de démonstration simulera une mission habitée opérationnelle, donc sans équipage à bord, à destination de l'ISS. La capsule s'amarrera au complexe orbital, de façon automatique, avant de redescendre sur Terre. À la différence du Crew Dragon qui a atterri, sous parachutes, dans l'océan Atlantique au large des côtes de la Floride, le Starliner de Boeing se pose sur la terre ferme à l'aide d'airbags. Bien que plusieurs sites d'atterrissages soient possibles, pour ce vol de démonstration la capsule de Boeing devrait atterrir à White Sands au Nouveau-Mexique.
Le système de lancement habité de Boeing, formé du lanceur Atlas 5 et de la capsule Starliner, sur son pas de tir de Cap Canaveral. © Nasa, Frank Michaux
Le Starliner de Boeing est prêt à décoller pour son vol d’essai

Article de Rémy Decourt publié le 09/12/2019

Ce mois de décembre va décider de l'avenir immédiat des programmes de vols habités de SpaceX et Boeing. SpaceX qui prévoit son premier vol habité dès le début de l'année 2020 doit réussir le test en vol de son système d'abandon de lancement alors que Boeing doit réaliser une mission de démonstration sans équipage de son système de transport habité formé du lanceur Atlas 5 et de la capsule Starliner.

Alors que SpaceX s'apprête à tester en vol son système d’abandon de lancement, qui pourrait avoir lieu cette semaine, Boeing se prépare au premier vol d'essai de son Starliner à bord d'un lanceur Atlas 5 pour certifier, avec la Nasa, son système de lancement habité. Ce lanceur, exploité par ULA, a réalisé avec succès 80 missions depuis 2002.
La capsule habitée Starliner de Boeing installée sur son lanceur Atlas 5 d'ULA. © Nasa, Boeing
La terre ferme pour le Starliner plutôt que l'océan

Ce lancement est aujourd'hui prévu le 19 décembre depuis le complexe de lancement 41 de la base spatiale de Cap Canaveral. Malgré un report de deux jours du lancement, pour corriger un problème sans gravité sur le système de purge d'air de la fusée, tous les voyants sont au vert. Boeing, ULA et la Nasa procèdent aux dernières vérifications d'usage.
La capsule habitée Starliner de Boeing. © Nasa, Boeing
Comme pour le Crew Dragon lors de Demo-1 (mars 2019), cet essai simulera une mission habitée opérationnelle, donc sans équipage à bord, à destination de l'ISS. La capsule s'amarrera au complexe orbital, de façon automatique, avant de redescendre sur Terre. À la différence du Crew Dragon qui a atterri, sous parachutes, dans l'océan Atlantique, au large des côtes de la Floride, le Starliner de Boeing se pose sur la terre ferme à l'aide d'airbags. Bien que plusieurs sites d'atterrissages soient possibles, pour ce vol de démonstration la capsule de Boeing devrait atterrir à White Sands au Nouveau Mexique.

Ce vol sera suivi d'un second vol qui, cette fois-ci, transportera un équipage composé de deux astronautes de la Nasa, Eric Boe et Nicole Aunapu Mann, et du pilote d'essai de Boeing, Chris Ferguson. Cette mission est actuellement prévue en mai ou en juin 2020.

Source: https://www.futura-sciences.com/
Lien: https://www.futura-sciences.com/sciences/actualites/vol-habite-capsule-starliner-boeing-quest-ce-na-pas-fonctionne-78741/?fbclid=IwAR2XTppsSAwwmspk_cv3vm9Ez1TjbLMkoiP5enB06IA9p1JC1QuzETUaFSk#utm_content=futura&utm_medium=social&utm_source=facebook.com&utm_campaign=futura
LE 12.02.2020: Actualité de la météo,de l'astronomie et de la science/ Un mystérieux sursaut radio qui suit un cycle d’environ 16 jours.
- Par dimitri1977
- Le 12/02/2020
- Dans Actualité de la météo,de l'astronomie et de la sciences à la une du jour
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Un mystérieux sursaut radio qui suit un cycle d’environ 16 jours

Nathalie Mayer

Journaliste

Publié le 11/02/2020
Les sursauts radio rapides sont des objets énigmatiques. Certains émettent une seule fois. D'autres plusieurs. Et voilà que des astronomes ont décelé, du côté de l'un d'entre eux, une activité qui apparaît périodique, suivant un cycle d'environ 16 jours.

FRB 189016.J0158+65. Ce sursaut radio rapide répétitif - ou FRB pour Fast Radio Burst - avait déjà fait parler de lui il y a quelques semaines. Des astronomes étaient alors parvenus à déterminer l'emplacement précis de cette source répétitive d'ondes radio de quelques millisecondes. Une galaxie spirale située à quelque 500 millions d'années-lumière de notre Terre. Aujourd'hui, il revient sur le devant de la scène. Car il s'agirait du tout premier sursaut radio rapide présentant une périodicité.

Le saviez-vous ?

Un sursaut radio rapide – ou FRB pour Fast Radio Burst – correspond à une émission radio qui ne dure que quelques millisecondes. Un laps de temps durant lequel il peut décharger autant d’énergie que des centaines de millions de Soleils.

Des centaines de FRB ont été identifiées dans l’Univers. La plupart n’ont émis qu’une seule fois. D’autres sont répétitifs. Seulement quelques-uns ont pu être localisés à ce jour. Et les astronomes ignorent encore ce qui produit ces émissions.

Des astronomes de l’équipe Chime/FRB - c'est le télescope Chime (Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment) qui a, pour la première fois, détecté ce sursaut radio rapide en 2018 - ont surveillé FRB 189016.J0158+65 pendant 409 jours. Et ils ont pu extraire des données recueillies, un schéma qui se répète suivant un cycle de 16,35 jours : des émissions sont enregistrées sur une durée de quatre jours puis arrivent douze jours de silence.

Pour être tout à fait précis, les astronomes signalent qu'au cours de certains cycles, le sursaut radio rapide n'émet aucune impulsion. Mais que quand il en émet, c'est toujours au cours de quatre jours qui se répètent suivant le cycle établi. Une énigme de plus à l'actif des FRB qui intriguaient déjà beaucoup les chercheurs.

Des sursauts radio rapides apparaissent de manière aléatoire dans notre ciel. © NRAO Outreach, Vimeo

Plusieurs hypothèses pour expliquer le phénomène

Les astronomes imaginent que ce cycle pourrait être le signe que la source de ce sursaut radio rapide orbite autour d'un objet massif de type trou noir. Un trou noir de masse stellaire, car FRB 189016.J0158+65 a été localisé dans la périphérie de sa galaxie spirale, une région dans laquelle se forment de nombreuses étoiles. Un trou noir dont les vents ou les perturbations de marée pourraient stimuler ou éclipser les émissions du sursaut radio rapide en fonction de sa période orbitale.

Une autre étude suggère que ces sursauts radio rapides sont émis par une étoile à neutrons dans un système binaire. Des émissions périodiquement éclipsées par les vents de sa compagne beaucoup plus massive. L'idée qu'il s'agisse d'un objet isolé semble en revanche désormais moins probable. Car même si la rotation d'objets de type magnétar - ceux-ci ayant déjà été soupçonnés être à l'origine des FRB - engendre des périodicités, celles-ci apparaissent généralement plutôt de l'ordre de quelques secondes.

Enfin, certains se demandent peut-être pourquoi l'hypothèse de signaux extraterrestres n'est pas envisagée. C'est parce que les signaux enregistrés par les chercheurs correspondent à des événements énergétiques extrêmes. À tel point qu'il est difficile d'imaginer que même une intelligence supérieure soit capable d'en produire.
CE QU'IL FAUT RETENIR

Le sursaut radio rapide FRB 189016.J0158+65 était connu pour être répétitif.

Des astronomes précisent aujourd’hui que son activité apparaît périodique.

Elle suit un cycle d'environ 16 jours.

Un phénomène qu’ils n’expliquent pas encore.
POUR EN SAVOIR PLUS

Un sursaut radio rapide qui intrigue mais sans civilisation E.T.

Les sursauts radio rapides (Fast Radio Burst, ou FRB, en anglais) intriguent depuis leur découverte. Celui connu sous le nom de FRB 121102 se répète, comme le prouve une fois de plus de nouvelles observations qui alimentent le buzz. Il n'y a cependant toujours pas de bonnes raisons d'expliquer les FRB comme étant des technosignatures extraterrestres.

Article de Laurent Sacco paru le 05/09/2017
Le sursaut radio rapide FRB 121102 intrigue mais ne serait pas le signe d'une civilisation E.T. Ici, une vue d'artiste d'un radiotélescope étudiant un phénomène astrophysique transitoire. © Swinburne University of Technology
Les membres du Berkeley SETI Research Center sont à l'origine d'une annonce qui fait le buzz depuis quelque temps. Peut-être est-ce pour continuer de justifier les 100 millions de dollars attribués sur dix ans au programme Seti par le milliardaire Iouri Milner (il est à l'origine de cette opération, via le projet Breakthrough Initiatives, soutenu par Stephen Hawking). Toujours est-il que, dans la cadre du programme Breakthrough Listen, des chercheurs, dont le radioastronome Vishal Gajjar, ont continué de surveiller la possible activité du sursaut radio rapide FRB 121102.

Découvert, comme son nom l'indique, en novembre 2012, ce sursaut radio intrigue depuis que les chercheurs ont découvert en 2015 qu'il se répétait. Certains ont tenté une interprétation audacieuse de ce FRB : ce serait la manifestation de l'activité d'une civilisation E.T. avancée ayant existé il y a 3 milliards d'années (c'est la distance en années-lumière de la galaxie où il se trouverait). De nombreux articles, notamment sur Futura (voir les articles ci-dessous), ont été consacrés ces dernières années à ce sursaut radio.

Le radioastronome Vishal Gajjar nous parle de Seti. Pour obtenir une traduction en français assez fidèle, cliquez sur le rectangle blanc en bas à droite. Les sous-titres en anglais devraient alors apparaître. Cliquez ensuite sur l'écrou à droite du rectangle, puis sur « Sous-titres » et enfin sur « Traduire automatiquement ». Choisissez « Français ». © Berkeley SETI

4 bonnes raisons de ne pas croire aux E.T. avec les FRB

Le buzz récent est donc parti de l'annonce d'une série de 15 répétions de l'activité de FRB 121102. Celles-ci ont été découvertes dans les émissions enregistrées pendant les cinq heures d'observation qui ont été allouées à Vishal Gajjar le 29 août 2017 avec le télescope de Green Bank. En outre, les fréquences des 15 signaux sont parfois plus élevées que celles mesurées avec tous les autres FRB connus à ce jour. Comme aucune explication naturelle n'a pour l'instant été établie, les spéculations dans les médias quant à l'origine E.T. du phénomène ont été relancées.

On se demande bien pourquoi... Les nouvelles observations sont, certes, intéressantes mais, d'une part, ce n'est pas la première fois que des répétions sont observées avec un FRB et, d'autre part, les nouvelles données font pencher un peu plus la balance en direction d'une explication impliquant un phénomène naturel, probablement en relation avec les magnétars ou les trous noirs.

Dans un article de Forbes, l'astrophysicien Ethan Siegel, visiblement agacé par ce buzz, comme plusieurs de ses collègues, rappelle qu'il existe au moins 4 bonnes raisons de ne pas prendre au sérieux l'hypothèse E.T. :
- Il se produit trop de FRB pour que ce ne soit pas un phénomène astrophysique naturel. Statistiquement, avec ceux observés, on peut en conclure qu'il y a 10.000 FRB chaque jour sur la voûte céleste, ce qui ferait un nombre bien trop élevé de civilisations E.T. avancées. Il serait en effet alors possible de les voir, d'une façon ou d'une autre, dans la Voie lactée. En revanche, ce nombre de FRB est compatible avec une explication impliquant un phénomène astrophysique naturel.
- Les caractéristiques des signaux des FRB sont en fait trop variables et aléatoires pour ne pas être d'origine naturelle.
- Les noyaux actifs des galaxies produisent des signaux avec des caractéristiques similaires, ce qui suggère un lien avec la physique de l'accrétion des trous noirs.
- La puissance des FRB est 10¹⁹ fois supérieure à celle d'un signal radio d'origine humaine. Donc, à moins de faire intervenir des E.T. d'une civilisation de Kardachev de type II (dont l'existence est difficile à avaler), on doit préférer une explication impliquant un phénomène astrophysique naturel.
Les sursauts radio rapides viennent-ils de civilisations E.T. ?

Article de Laurent Sacco publié le 14/03/2017

Les mystérieux sursauts radio rapides auraient-ils une origine extraterrestre ? Selon une nouvelle hypothèse, hautement spéculative, la réponse est oui. Il pourrait en effet s'agir de faisceaux d'ondes radio ayant temporairement croisé la Terre et qui étaient destinés à propulser des voiles photoniques géantes emportant des vaisseaux interstellaires, voire intergalactiques.

Avi Loeb est un brillant astrophysicien du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics. Il publie depuis des années des articles dans lesquels il explore des idées étonnantes (un peu comme Freeman Dyson a l'habitude de le faire). Ainsi, selon Loeb, le rayonnement fossile était assez chaud environ 15 millions d'années après le Big Bang pour que des organismes vivants puissent apparaître dans de l'eau liquide sur bien des exoplanètes, même très éloignées de leur étoile hôte. Le chercheur a également montré qu'une atmosphère polluée par des émissions de CFC pourrait être utilisée comme biosignature d'une civilisation E.T. ; il a aussi proposé de faire de l'Optical Seti en cherchant la pollution lumineuse nocturne d'une telle civilisation.
Les sursauts radio rapides viennent-ils de civilisations E.T. ? Avi Loeb a calculé que l’énergie d’une étoile comparable à celle du Soleil et qui serait recueillie par une surface deux fois plus grande que celle de la Terre (type fragment de sphère de Dyson) serait bien de l’ordre de grandeur nécessaire à propulser une voile photonique. Celle-ci laisserait alors fuir, sous forme d’ondes radio, la quantité d’énergie associée aux FRB. © M. Weiss, CfA
Dans un article mis en ligne sur arXiv en 2015, Loeb explorait la possibilité de détecter les émissions d'extraterrestres en train de propulser une voile photonique. Sans surprise, l'année suivante, on apprenait que l'astrophysicien avait été intégré à l'équipe de chercheurs à la tête du projet Breakthrough Starshot ; ce projet consiste justement à envoyer une sonde interstellaire propulsée par une voile photonique en direction du système triple d'Alpha Centauri, par exemple en direction de l'étoile Alpha Centauri C, plus connue sous le nom de Proxima du Centaure (on y a effectivement fait la découverte d'une exoplanète, Proxima b).

Le début du film Passengers, avec le vaisseau interstellaire Avalon. © Peter Francis, YouTube

Une voile photonique alimentée par un fragment de sphère de Dyson ?

Avi Loeb vient maintenant de déposer un nouvel article sur arXiv dans lequel il propose de considérer les mystérieux sursauts radio rapides (Fast Radio Burst, ou FRB, en anglais) comme une technosignature de voile photonique E.T. Ce faisant, il relance un débat que l'on pensait clos depuis que la localisation d'au moins un FRB a été précisée (voir l'article ci-dessous paru le 6 janvier 2017 pour en savoir plus). En effet, depuis cette localisation, nous savons que les sursauts radio rapides sont situés en dehors de la Voie lactée. Leur détection sur Terre implique donc qu'ils soient associés à une formidable libération d'énergie, trop formidable pour être associée à des E.T., avait-on pensé alors. Mais pouvait-on vraiment en être sûr alors que l'on n'hésite pas à considérer sérieusement l'existence des sphères de Dyson ?

Avec son collègue Manasvi Lingam, Avi Loeb a calculé que l'énergie d'une étoile comparable à celle du Soleil et qui serait recueillie par une surface deux fois plus grande que celle de la Terre (type fragment de sphère de Dyson) serait bien de l'ordre de grandeur nécessaire à propulser une voile photonique. Cette dernière laisserait alors fuir, sous forme d'ondes radio, la quantité d'énergie associée aux FRB.

Mieux, selon les deux chercheurs, la bande de fréquence des FRB serait précisément celle permettant à la voile photonique impliquée d'entreprendre des voyages interstellaires, voire intergalactiques, emportant avec elle une masse de l'ordre du million de tonnes, c'est-à-dire environ 20 bateaux de croisière. On se prend bien évidemment à rêver au Starship Avalon du film Passengers, bien que celui-ci ne soit pas propulsé par une voile photonique.

Non, les sursauts radio rapides ne viennent pas de civilisations E.T.

Article de Laurent Sacco publié le 06/01/2017

La piste d'une technosignature E.T. semble s'évanouir en ce qui concerne les investigations sur la nature des mystérieux sursauts radio rapides. En localisant l'une des 18 sources connues dans une lointaine galaxie naine, des radioastronomes viennent de rendre cette hypothèse très improbable.

Est-on sur le point de percer le mystère des sursauts radio rapides ? On peut se le demander suite à la publication par un groupe d'astronomes d'un article dans le célèbre journal Nature. Ils y annoncent avoir déterminé pour la première fois la localisation d'un sursaut radio rapide (Fast Radio Burst ou FRB en anglais) observé d'abord en 2012 dans la constellation du Cocher (Auriga en latin) avec le radiotélescope d'Arecibo. La particularité de FRB 121102, qui, comme son nom l'indique, a été détecté le 2 novembre 2012, c'est qu'il s'est produit à plusieurs reprises, ce qui a permis à une batterie d'instruments sur Terre de l'associer à une galaxie naine située à environ 3 milliards d'années-lumière de la Voie lactée. En 2015, les chercheurs pensaient déjà avoir localisé un FRB, celui appelé FRB 150418, mais sa nature de sursaut radio rapide a depuis été remise en question et aujourd'hui, ce sont les observations concernant FRB 121102 qui sont prises au sérieux.
En faisant de la synthèse d'ouverture par interférométrie, il est possible de combiner plusieurs radiotélescopes comme si on en avait un géant de plusieurs dizaines de kilomètres, et même mille fois plus. Ce dessin d'artiste représente ainsi les antennes du VLA, dont les observations à hautes résolutions ont permis de préciser la localisation d'un sursaut radio rapide. © Danielle Futselaar
Rappelons que les FRB ont été repérés pour la première fois en 2007 grâce à de nouvelles analyses d'archives de données collectées par le radiotélescope de Parkes, en Australie. Ils sont aussi appelés « sursauts Lorimer », du nom de leur découvreur. Ils sont extrêmement brefs, quelques millièmes de seconde tout au plus. Mais on estime qu'ils proviennent d'évènements violents qui libèrent, peut-être pendant ce bref laps de temps et dans le domaine radio, autant d'énergie que le Soleil en un jour.

Les astronomes ont du mal à les faire entrer dans le cadre des explications astrophysiques conventionnelles, tout comme ce fut le cas naguère pour les fameux sursauts gamma. C'est pourquoi il est important de déterminer les lieux de leurs occurrences. Sont-ils localisés dans la Voie lactée o

LE 12.02.2020: Actualité de la météo,de l'astronomie et de la science/ Matière noire : pour la première fois on forme des galaxies, sans elle.

Par dimitri1977

Le 12/02/2020

Dans Actualité de la météo,de l'astronomie et de la sciences à la une du jour

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Matière noire : pour la première fois on forme des galaxies, sans elle et avec Mond

Laurent Sacco

Journaliste

Publié le 10/02/2020

Pour la première fois, des chercheurs des universités de Bonn et de Strasbourg ont simulé la formation de galaxies sur ordinateur en utilisant des lois de la gravité de Newton modifiées dans le cadre de Mond. Les galaxies avec disque qui ont été créées sans matière noire sont similaires à certaines que nous voyons actuellement.

D'après les lois de la gravitation de Newton, en fonction de la distribution des étoiles et même des nuages de gaz que l'on détecte dans les disques des galaxies, ces étoiles et ces nuages devraient tourner de moins en moins vite au fur et à mesure que l'on s'éloigne du centre des galaxies autour desquelles ils sont en orbite. Ce n'est pas le cas, ce qui a fait supposer qu'il devait y avoir une importante quantité de matière qui ne rayonne pas, ou quasiment pas, en quantité bien supérieure à la matière normale dite baryonique qui compose étoiles et nuages de gaz. On peut ainsi rendre compte des observations en imaginant que les galaxies spirales sont plongées dans un halo de cette matière noire, puisqu'elle n'émet pas de lumière, de forme sphérique.

On trouve un problème similaire avec les vitesses des galaxies dans les amas galactiques. Elles sont trop rapides pour que ces astres forment des systèmes gravitationnellement liés, à moins, là aussi, de supposer que les amas sont plongés dans un halo de matière noire bien plus massif et dont le champ de gravité empêche les galaxies formées de baryons de s'échapper des amas.

Il n'est pas possible de rendre compte des particules de matière noire en supposant qu'il s'agit encore de particules connues, principalement des noyaux et des atomes d'hydrogène et d'hélium, sans entrer en contradiction avec les calculs de la nucléosynthèse primordiale de la théorie du Big Bang, laquelle conduit à de nombreuses prédictions couronnées de succès. Les particules de matière noire devraient donc relever d'une physique exotique, encore jamais vue dans des collisions de particules dans des accélérateurs comme le LHC ou dans des détecteurs comme Xenon 1T.

Sur ce schéma, est représentée en pointillés la courbe des vitesses de rotation des étoiles (starlight) dans une galaxie déduite de la répartition de ces étoiles dans le disque. Les observations ne valident pas cette déduction. En effet, les étoiles détectées dans le visible tournent plus vite, tout comme les nuages d'hydrogène repérés grâce à la fameuse raie à 21 cm. Les vitesses sont ici en km/s et les distances en milliers d'années-lumière (ly sur le schéma). © Wikipédia, DP

Nouvelles particules ou nouvelle dynamique ?

Ces particules sont restées indétectables et c'est en partie pourquoi depuis une décennie, une autre hypothèse proposée dès le début des années 1980 par le physicien israélien Mordehai Milgrom a été considérée de plus en plus sérieusement. Il s'agit en fait d'un cadre pour différentes théories où on les rassemble souvent sous la dénomination de Modified Newtonian dynamics (Mond). Comme son nom l'indique, il s'agit de modifier les équations de mécanique céleste de Newton de telle sorte qu'à grande distance d'un corps attracteur, l'accélération produite par son champ de gravitation sur un autre corps ne décroît pas de la même façon que dans le cadre de la physique de Newton. De cette manière, les étoiles dans une galaxie peuvent tourner plus vite autour de son centre, comme s'il y avait une masse plus importante mais invisible alors que ce n'est pas le cas.

La théorie Mond a rencontré de nombreux succès ces dernières années, notamment parce qu'elle rend mieux compte, par exemple, des observations concernant les galaxies naines autour d’Andromède et de la Voie lactée. Futura a consacré de nombreux articles à Mond en donnant la parole à plusieurs reprises à l'un des chercheurs qui explorent cette alternative au modèle de la matière noire froide, l'astrophysicien Benoît Famaey (qui travaille sur la dynamique des galaxies à l'observatoire de Strasbourg). Avec son collègue Stacy McGaugh, il a ainsi rédigé un article de fond sur le sujet pour Living Reviews in Relativity.

Aujourd'hui Benoit Famaey et ses collègues de l'université de Bonn, Nils Wittenburg et Pavel Kroupa, viennent de publier un article impressionnant dans le célèbre Astrophysical Journal dans lequel les chercheurs annoncent qu'ils ont fait la première simulation de la formation des galaxies dans le cadre de Mond, donc sans faire usage de matière noire. Ce n'est pas la première fois que l'on fait des simulations de galaxies et de leur évolution dans ce cadre. On peut citer à cet égard les travaux de l'astrophysicienne française Françoise Combes professeur au Collège de France à la chaire « Galaxies et cosmologie », en compagnie de son collègue Olivier Tiret au cours des années 2000.

Un extrait de la simulation montrant la formation d'une galaxie en forme de disque et son évolution sur plusieurs milliards d'années dans le cadre de la théorie Mond. On la voit ici perpendiculairement au plan du disque. © Nils Wittenburg

Des galaxies spirales réalistes avec Mond

Mais ces simulations partaient de disques galactiques déjà préformés alors que dans le cas des travaux que l'on peut consulter en accès libre sur arXiv, on forme des étoiles puis des galaxies ab initio, c'est-à-dire à partir de concentrations en matière ordinaire telles qu'elles devaient être quelques centaines de milliers d'années après le Big Bang, comme l'explique un communiqué de l'université de Bonn à ce sujet. Tout comme dans le cadre du scénario de la cosmologie standard, ces concentrations s'effondrent sous l'effet de leur propre gravité, mais dans le cas présent, ce n'est plus sous l'effet de la gravité newtonienne.

Pour rendre leur simulation encore plus réaliste avec Mond, les trois astrophysiciens ont inclus les effets de la matière baryonique, c'est-à-dire ceux du rayonnement des étoiles sur le gaz qui permet leur formation ainsi que le souffle des explosions de supernovae. On sait que ces processus peuvent conduire à des résultats substantiellement différents sur la formation des galaxies comme le prouve le paradigme des courants froids.

Pavel Kroupa explique en ces termes ce qui a émergé des simulations numériques conduites avec le code baptisé Phantom of RAMSES (POR) : « À bien des égards, nos résultats sont remarquablement proches de ce que nous observons réellement avec les télescopes. De plus, notre simulation a principalement abouti à la formation de galaxies en forme de disques en rotation comme la Voie lactée et comme presque toutes les autres grandes galaxies que nous connaissons... Les simulations avec matière noire, par contre, créent principalement des galaxies sans disques bien distincts - une divergence avec les observations qu'il est difficile d'expliquer. »

Mais devant ces beaux résultats, toujours dans le communiqué de l'université de Bonn, Pavel Kroupa incite à la prudence car tout repose sur des hypothèses qu'il reste à connecter de manière solide aux conditions initiales concernant les fluctuations de densité de matière juste après le Big Bang. Il reste du travail à faire pour y voir plus clair de sorte que les simulations actuelles ne sont qu'un premier pas en direction d'une véritable cosmologie basée sur Mond expliquant l'origine des galaxies.

Un extrait de la simulation montrant la formation d'une galaxie en forme de disque et son évolution sur plusieurs milliards d'années dans le cadre de la théorie Mond. On la voit ici parallèlement au plan du disque. Contrairement aux modèles avec matière noire, l'effet de changements dans la dynamique des baryons ne semble pas conduire à des résultats très différents pour les galaxies. © Nils Wittenburg

CE QU'IL FAUT RETENIR

Des particules de matière noire froide ne sont peut-être pas nécessaires pour expliquer l'ensemble des observations qui aujourd'hui sont décrites par le modèle cosmologique standard avec cette matière exotique encore jamais vue sur Terre.

On peut aussi employer des modifications des lois de la mécanique céleste de Newton dans le cadre de la théorie Mond pour rendre compte de certaines de ces observations.

Aujourd'hui, des simulations numériques réalistes basées sur Mond et sans matière noire font même naître des galaxies ressemblant à la Voie lactée.

Source: https://www.futura-sciences.com/
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LE 11.02.2020: Actualité de la météo,de l'astronomie et de la science/ Solar Orbiter : le défi du bouclier thermique

Par dimitri1977

Le 11/02/2020

Dans Actualité de la météo,de l'astronomie et de la sciences à la une du jour

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Solar Orbiter : le défi du bouclier thermique

Rémy Decourt

Journaliste

Publié le 08/02/2020

Modifié le 09/02/2020

Pour améliorer nos connaissances du Soleil, il faut s'en approcher aussi près que possible. C'est l'objectif de la sonde américaine Parker Solar Probe mais aussi de Solar Orbiter qui s'en approchera si près, à 42 millions de kilomètres, qu'elle devra être protégée par un bouclier thermique très efficace, réalisé par Thales Alenia Space. Les explications de Paolo Musi, le directeur des programmes scientifiques chez Thales Alenia Space, en Italie.

De la bonne tenue du bouclier thermique dépendra la réussite de la mission de Solar Orbiter. En s'approchant jusqu'à 42 millions de kilomètres du Soleil, Solar Orbiter s'exposera à des températures avoisinant les 500 à 600 °C ! À cette distance, les instruments recevront environ treize fois plus d'énergie que si la sonde était près de la Terre. Autrement dit, ils devront faire face à des tempêtes de rayonnements UV, X d'électrons et de protons très énergétiques. Pour ne pas fondre comme neige au Soleil, la sonde sera évidemment dotée d'un bouclier thermique pour réduire la température à l'intérieur de l'engin.

La sonde Solar Orbiter entièrement assemblée avec, au premier plan, son bouclier thermique. © ESA, S. Corvaja

Il a été réalisé par Thales Alenia Space pour le compte d'Airbus, responsable industriel du programme. Ce bouclier a aussi été conçu pour permettre aux instruments d'observer directement le Soleil sans que l'acquisition des données ne soit perturbée. Il est donc percé de plusieurs trous circulaires qui permettront aux quatre instruments dédiés à l'observation directe du Soleil d'opérer derrière une protection. Ses dimensions n'ont évidemment pas été choisies au hasard. Elles ont été calculées au plus juste pour maintenir à l'ombre l'ensemble du satellite et pour rayonner la chaleur accumulée vers l'espace lointain. Avec des dimensions de 3,1 m x 2,4 m, la surface du bouclier exposée au soleil est d'environ 7 m², pour une masse totale de 86 kg.

Comme nous l'explique Paolo Musi, le directeur des programmes scientifiques chez Thales Alenia Space en Italie, ce bouclier, peint en noir, est « constitué de 20 couches protectrices en titane ». Il est isolé du satellite par sa « propre combinaison formée de couvertures basse température, de structures nid d'abeille en aluminium et de supports en titane en forme d'étoile ». Conçu comme une série de barrières thermiques, le bouclier « diminuera progressivement le rayonnement solaire et protégera la température du satellite en créant un environnement thermique adapté à son fonctionnement ».

« L'intérieur » du bouclier thermique de Solar Orbiter. © Thales Alenia Space

Ce bouclier est composé « d'une barrière thermique à haute température (HTHB), montée directement derrière et en contact avec le bouclier avant ». Sur cette face avant, des feuilles de métal et des MLI (isolation multicouche) spécialement conçues pour les températures élevées (jusqu'à 600 °C) arrêteront progressivement tous « les rayonnements, pour faire une barrière efficace contre la transmission de chaleur et pour créer une surface hautement réfléchissante dans l'infrarouge ».

La structure primaire de la barrière HTHB est « installée sur une plateforme légère en nid d'abeille ». Elle est recouverte d'« une résine composite à fibres de carbone (CFRP) composée de polyéthylène thermoplastique (950 Pa) avec un coefficient de conductivité thermique de 800 Wm/K (Watt par mètre-kelvin) pour assurer une stabilité géométrique dans un environnement thermique difficile ». La conception du bouclier permettra d'assurer une réduction du flux de chaleur total « passant d'environ 113.000 W sur la surface avant à 36 W à l'entrée du vaisseau spatial », avec une baisse de température correspondante entre la couche du bouclier thermique faisant face au Soleil et le vaisseau spatial « allant de > 550 ° C à > 50 °C ». Le point le plus froid du satellite sera d'environ -60 °C.

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