Peuples galactiques

En raison de l’exploration de notre seul système solaire, nous savons que les exoplanètes telluriques ne sont pas toutes susceptibles d’abriter la vie. Tout d’abord, les planètes doivent se retrouver dans l’anneau d’habitabilité, là où la température de l’eau à la surface peut se maintenir autour des 25 °C.

Il existe aussi une question de gravité. Une planète trop petite et trop peu dense ne pourra pas retenir son atmosphère et sans elle, l’eau s’évapore. De plus, les rayons cosmiques et stellaires bombardent sa surface, la rendant carrément stérile.

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Mais une planète trop grosse possède d’autres désavantages qui se rapportent à sa vitesse de libération ou, autrement dit, sa vitesse d’échappement. Cela correspond à la vitesse d’un véhicule spatial se libérant de l’attraction gravitationnelle de son astre. Cette vitesse dépend de la masse et du rayon de la planète.

La Terre possède une vitesse de libération d’environ 40 000 km/h. Pour une densité comparable à celle de la Terre, mais d’un rayon deux fois plus important, la vitesse de libération double également. Si l’exoplanète possède une plus forte densité, soit un rapport plus important de sa masse sur son volume, sa vitesse de libération augmentera d’autant.

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Pour atteindre la vitesse de libération, cela exige de consommer du carburant. Plus cette vitesse est importante, plus le carburant à embarquer à bord de la fusée doit être important. Le problème est qu’avec du poids supplémentaire, ça prend encore plus de carburant et la fusée pèsera encore plus lourd.

Ce cercle vicieux occasionne qu’avec une propulsion chimique, il existe une limite de vitesse de libération au-delà de laquelle, il devient impossible de lancer une fusée dans l’espace.

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Cela signifie que les peuples extraterrestres ne sont pas tous en mesure de visiter l’espace. Certains restent prisonniers de leur planète jusqu’à ce qu’ils puissent bénéficier d’une propulsion beaucoup plus efficace que les réactions chimiques.

On pourrait penser à des réactions nucléaires ou de la production d’énergie grâce à l’interaction matière-antimatière. Toutefois, le temps permettant de contrôler ces énergies plus exotiques empêcherait ces peuples d’envoyer des satellites et des sondes en orbite comme les humains le font depuis soixante ans uniquement grâce à des réactions chimiques bien ordinaires.

La planète Mars fait partie de celles ayant des dimensions trop petites pour préserver leur atmosphère. Dans l’autre extrême, les superterres actuellement connues risquent de piéger leurs habitants à leur surface tellement la vitesse de libération risque d’être trop importante.

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Le graphique montre les masses des exoplanètes connues par rapport à leur distance à leur étoile, le tout par rapport à la masse et à la distance de la Terre au Soleil. Les points bleus représentent les planètes de notre système solaire. Les points rouges, les exoplanètes connues à ce jour. Comme on peut le constater, la Terre, sa sœur Vénus et Mars semblent des exceptions dans la Galaxie, mais c’est seulement parce que détecter des planètes leur ressemblant s’avère bien plus difficile que de trouver des géantes gazeuses comme Jupiter ou Saturne. Nos moyens se raffinant et nos instruments scientifiques gagnant en précision et en acuité, bientôt les points rouges inonderont la région de ce graphique où les planètes rocheuses de notre système solaire se situent.

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Nous pouvons néanmoins nous féliciter de vivre sur une Terre suffisamment grosse pour retenir son atmosphère et ses océans sans toutefois souffrir d’embonpoint, une Terre au cœur de la zone habitable du Soleil, une Terre permettant aux fusées à propulsion chimique de lancer des satellites et des sondes partout dans son système solaire, une Terre à la mesure de notre curiosité et de nos ambitions présentes.

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Lorsque nous maitriserons d’autres types de propulsions beaucoup plus efficaces, nous aurons déjà plus d’un siècle d’expérience spatiale, d’envois de télescopes scrutateurs, de robots fouineurs, de sondes détectrices et d’humains déterminés. Nous serons prêts à entamer une nouvelle phase de notre parcours spatial, devenir un peuple galactique.

 

 

Réveil dans les bois

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Tout est détrempé, la rosée s’est crue averse. La lumière matinale me force à plisser les yeux dès la sortie de la roulotte. Un ciel à la pureté virginale tire les rayons solaires à enfumer les surfaces mouillées. De microscopiques brouillards se forment un peu partout. À l’ombre, l’air reste frais, mais déjà je peux ressentir les intentions de notre étoile pour la suite de la journée. À n’en pas douter, elle nous donnera chaud.

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Les oiseaux se mettent subitement à tous se chamailler. Pire, ils s’invectivent à qui mieux mieux. Le doux concert matinal s’est transformé en foire d’empoigne. Les plus agressifs d’entre eux possèdent paradoxalement les plus beaux plumages parmi toute cette ribambelle d’ailes sautillantes en proie à de vifs énervements incompréhensibles, ce sont les geais bleus. Les quiscales bronzés ne donnent pas leur place qu’ils défendent chèrement au sommet des épinettes. Les mésanges si petites pépient sans grand effet au travers des décibels crachés par les corvidés. Elles changent prestement de branche pour ne pas les indisposer encore plus.

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Puis, tous les cris cessent aussi brusquement qu’ils sont apparus. La paix est revenue sans que je connaisse les raisons de ce conflit. Un vainqueur a-t-il été couronné? Je retrouve les pépiements plus discrets des oiseaux appelant leur compagne ou compagnon de nid. Des échanges sonores presque continuels s’établissent entre les deux individus qui, même s’ils se perdent de vue, ne se perdent jamais d’ouïe.

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— N’oublie pas de me rapporter un beau ver juteux.
— Ça fait cent fois que tu me le demandes.
— Ouais, mais je te fais moyennement confiance avec toutes ces femelles aux alentours.
— Tu sais bien que tu es la plus belle.
— Beau parleur
! Ara, va!
— Ne me compare pas à ce satané cloaque
!
— D’accord, d’accord. Rapporte un beau ver bien juteux.
— J’avais compris les cents une fois précédentes.
— Avec ta cervelle d’oiseau, je ne prends aucun risque, nos petits meurent de faim.
— En m’attendant, raconte-leur l’histoire de l’humain qui s’est transformé en oiseau. Ils aiment les histoires aux fins heureuses.
— T’en aurais pas une nouvelle à me proposer
? Celle-là, ils la connaissent par cœur. Ils la pépient sans arrêt. Ça devient énervant à la longue.
— Non, j’ai épuisé mon répertoire. Il reste bien celle avec le corbeau et le renard, mais la marmaille est bien trop jeune pour entendre des histoires d’horreur.
— Le voisin vient de retourner à son nid avec un ÉÉÉNORME ver dans le bec. Tu fais quoi, là
?
— Si tu me laissais travailler en paix quelques instants, je pourrais me concentrer et en trouver un que tu aimeras.
— Bon, j’ai compris, mais si je te prends à rôder autour de la petite jeune pimpante, je te rogne les deux ailes
!

Voilà à peu de choses près une traduction d’une des conversations aviaires qui s’est déroulée dans la forêt environnante ce matin. J’espère simplement que la menace de la femelle à l’égard de son mâle n’était que boutade.

Au sol, l’un des deux écureuils roux vient me frôler les orteils. Je me trouve sur sa menée. Il ne dévie jamais de son chemin de retour à moins d’un coup du sort et il appert que j’en suis un. Il hésite, avance, recule, perd le champignon qu’il tenait par le chapeau dans sa bouche. Horreur et consternation! Il prend son courage à quatre pattes pour le récupérer et reprendre sa route, cette fois en me contournant.

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Sa bravoure s’avérera payante. En sera-t-il toujours ainsi? L’humain ne constitue pas une menace immédiate, mais toutes les espèces le rendent nerveux. L’écureuil roux est un grand anxieux de nature. Voici sa femelle grimpée sur une branche qui me surplombe. Elle me regarde curieuse et inquiète. Finalement, sa prudence ou sa déception l’emporte, elle rebrousse chemin en causant un petit tapage au sol parmi les branches. Ne lui offrant rien, je ne vaux rien. Si elle me perçoit dépourvu de tout noir dessein à son égard, mon inutilité dans sa quête de nourriture me range dans la catégorie des créatures imposantes mais inintéressantes.

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Le couple roux partage son territoire avec un tamia presque aussi gros que la femelle écureuil et de couleur semblable, mais ils constituent deux espèces bien distinctes d’écureuils. Ils semblent s’être accordés sur les heures de travail, car je ne les vois que très rarement circuler au même moment.

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La marmotte ne s’est pas encore montrée. Trop chaud, je crois, pour son imposant pelage. Elle doit apprécier l’air frais de son terrier. Aucune nouvelle du lièvre. Je crains qu’il ait terminé en civet entre les dents d’un prédateur quelconque.

Ma musique ne semble pas vraiment déranger la faune. Je m’en étonne toujours. Évidemment, elle ne joue pas à tue-tête, mais ça reste des sons artificiels. En parlant de lièvre et de musique, ils me font penser à une anecdote de jeunesse.

J’avais une quinzaine d’années, je me trouvais seul dans les bois comme bien souvent à cet âge, je jouais de la flûte à bec lorsque tout à coup un lièvre sort d’un buisson pour venir s’asseoir juste devant moi, à pas plus loin d’un mètre, pour écouter les étranges sons émis par cette branche d’arbre coupée et percée de quelques trous. Il est resté une dizaine de minutes, bien campé sur son séant, les oreilles mobiles, avant de disparaitre tranquillement.

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Cet instant magique partagé par deux créatures que rien ne reliait fut rendu possible grâce à la musique. Les airs entendus sont-ils restés imprégnés dans sa mémoire? S’est-il endormi ce soir-là en fredonnant l’un des airs? Je pourrais certainement y croire. Nos espèces se révèlent bien plus semblables qu’on veut l’admettre. Si la musique l’a intrigué, elle l’a également retenu sur place quelques minutes. Notre mémoire musicale actuelle ne provient-elle pas des sons naturels de nos environnements entendus alors que nous étions encore des protohommes et pas si éloignés des autres créatures placentaires?

Mes souvenirs au repos, je reviens au moment présent en pensant à ce que je vais manger et surtout à me préparer un immense café dans cette bombe sous pression que j’utilise sur la cuisinière au gaz. Isabelle préfère préparer le sien en utilisant la cafetière filtre. Son air circonspect envers ma cafetière capable de pulvériser l’intérieur de la roulotte me rappelle de rester à proximité et de bien surveiller ses humeurs, y compris les siennes. Ne sont-elles pas en mesure toutes les deux d’exploser à tout instant sans avertissements? J’aime prendre des risques, faut-il croire.

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Café chaud en main, finalement il n’y avait pas matière à paniquer. La journée s’annonce sous le signe du farniente et de la somnolence, une manière de me remettre de la belle soirée passée sous le couvert des étoiles filantes. Ai-je fait un vœu, ou même plusieurs? Au moins un que je peux vous révéler, celui que vous continuiez de lire mes articles.

C’est la faute aux ondes gravitationnelles

Il existe une nouvelle mode depuis quelque temps, celle de placer les mots «ondes gravitationnelles» partout où l’on voit des rides ou des vagues. Les nuages forment des moutons parallèles, c’est l’effet des ondes gravitationnelles. Des rides dans des dunes, les ondes gravitationnelles. Des rides sur l’eau, les ondes gravitationnelles.

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Les ondes gravitationnelles ne sont pas visibles à notre échelle et ne laissent pas de traces apparentes de leur passage. Elles déforment l’espace d’une manière microscopique lorsqu’elles se propagent à la vitesse de la lumière. Depuis peu, on les détecte en faisant voyager un rayon laser entre des miroirs distants de plusieurs dizaines de kilomètres et l’on réussit à peine à mesurer une variation infinitésimale de cette longueur. Si elles faisaient des vagues dans des dunes, soyez certain que nous serions en train d’être pulvérisés par deux trous noirs en coalescence dans la banlieue proche de la Terre.

Alors, non, les ondes gravitationnelles ne font pas rider les dunes ni ne dessinent des rouleaux dans les nuages. De bien grandes bêtises proférées par des gens ignorant tout de ce phénomène qui fut prédit par Albert Einstein un an après avoir complété sa théorie de la relativité générale. Il publia un article à ce sujet dans une revue scientifique en 1916, mais il a quand même toujours fortement douté de leur existence, changeant plusieurs fois d’idée par la suite. Une fois de plus, son instinct ne l’avait pas trompé.

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Les ondes gravitationnelles ne ressemblent pas aux ondes électromagnétiques connues qui utilisent les photons pour transporter l’énergie. Ce sont donc des ondes de gravitation qui déforment l’espace-temps lorsqu’elles irradient à partir de leur lieu d’origine.

Il est raisonnable de penser qu’une particule joue le même rôle que le photon, dans leur propagation, ce serait le graviton. Lui aussi se déplacerait à la même vitesse c que son homologue électromagnétique. Mais si les ondes gravitationnelles ont été récemment détectées et confirmées, il n’en fut pas de même pour le graviton qui reste une particule hypothétique.

Les déformations spatiales exigent de l’énergie, on ne plie pas l’espace gratuitement. Ainsi, deux trous noirs qui se tournent autour avant de fusionner perdront une partie de leur masse transportée sous forme d’énergie par les ondes gravitationnelles.

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La première détection d’ondes gravitationnelles a eu lieu le 14 septembre 2015 par les trois détecteurs LIGO et les scientifiques ont pu le confirmer le 11 février 2016, un siècle après la parution de l’article d’Einstein. Mais ce qui a rendu cette détection si spectaculaire est le fait d’avoir situé dans l’espace le lieu d’où provenait la production de ces ondes.

Couplée à d’autres observations résalisées par des télescopes traditionnels détectant des effets électromagnétiques complémentaires, ensemble, elles ont permis de découvrir la fusion de deux trous noirs de 36 et 29 masses solaires survenue à une distance de 1,3 milliard d’années-lumière. Il en est résulté un trou noir de 62 masses solaires. Ils ont donc perdu 5 % de leur masse, l’équivalent de trois fois la masse de notre Soleil, transformée en énergie qui a déformé l’espace jusqu’à nous. À leur arrivée sur Terre, le train d’ondes a fait osciller nos dimensions spatiales de seulement quelques zeptomètres (10-21 m). C’est tout dire sur la difficulté de mesurer ces variations infinitésimales de compression et dilatation d’espace.

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Depuis, d’autres détections ont eu lieu, confirmant la première tout en donnant du pep à d’autres détecteurs en cours de construction. Bientôt, nous posséderons tout un réseau de détecteurs capables de bien mesurer et localiser les sources de ces émissions.

Mais soyez assuré et rassuré, aucun phénomène visible n’est causé par le passage de ces vagues d’espace-temps et il vous est impossible de les sentir.

Comète

L’origine grecque komê du mot comète signifie « chevelure ». C’est plutôt bien imagé. Toutefois, cette représentation féminine de la comète s’est accentuée et on a associé ces apparitions élégantes à de magnifiques princesses.

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Dans beaucoup de cultures, les comètes ont été liées à l’avènement de catastrophes naturelles, à des annonces de guerres sanglantes perdues ou au décès de rois. On vit le malheur dans la venue dans les cieux de comètes et un côté sombre aux jolies princesses. Certains ont persisté à idéaliser les blondes créatures (les pauvres !) et ont plutôt opté pour des sorcières ayant la main mise sur les beautés… fatales, car la mort et la souffrance suivaient toujours leurs apparitions.

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Évidemment, en ces temps obscurs où les prêtres se cherchaient toutes les raisons possibles, bonnes ou mauvaises, pour garder le peuple et surtout les rois en laisse, ils omettaient volontiers de faire remarquer toutes les catastrophes non prédites par ces étoiles qui fument. Quant aux malheurs, ils en trouvaient toujours un à leur associer puisque les malédictions pullulaient à ces époques et la vie des rois se déclinait dans la brièveté. Leur réputation sulfureuse a été validée aussi bien en Orient qu’en Europe qu’aux Amériques précolombiennes. Vers les années 1000, les Chinois les répertoriaient en les classant par catégories.

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En 1696, William Whiston attribua le grand Déluge au passage d’une comète à proximité de la Terre. Avant cela, la mort de Jules César aurait été annoncée par un astre chevelu.

Représenter ces serpents de feu dans la peinture ou dans la gravure se fit abondamment et son symbolisme demeura puissant pendant très longtemps. Aujourd’hui encore, les comètes fascinent certains et en inquiètent bien d’autres.

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Ces corps mi-poussiéreux mi-glacés ont été éjectés d’un réservoir en contenant des milliards appelé nuage d’Oort aux confins de notre système solaire. Des collisions ou des perturbations transforment leur orbite en une grande ellipse venant frôler le Soleil. Une supernova éclatant près de nous pourrait causer des pressions suffisamment importantes pour engendrer des pluies de comètes comme il s’en est produit durant la genèse de la Terre il y a environ 4 milliards d’années. La Lune montre encore aujourd’hui les stigmates d’un bombardement intensif survenu à cette époque lointaine. L’eau de nos océans serait en partie due aux chutes de comètes sur Terre.

Souvent perçues avec deux queues de couleurs et de directions distinctes, elles dépendent de l’éjection de poussières neutres et d’ions. Il en existe une troisième, invisible et plus longue que les précédentes, formée d’hydrogène. Il est parfois possible de voir une anti-queue qui semble se profiler en direction du Soleil plutôt que l’inverse.

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Les comètes gardent toujours une certaine part de mystère. Leur apparition ponctuelle même en plein jour et durant des semaines permet de comprendre pourquoi elles ont été si symbolisées et si craintes.

Verra-t-on un trou noir en 2018 ? (1)

Est-ce que nous pourrons voir un trou noir très bientôt ?

Évidemment, la question aurait de quoi faire rire. Puisque le fond du cosmos est noir, regarder un trou noir sur un fond noir, c’est comme observer un corbeau dans un placard. Pourtant, il est possible de voir ce à quoi un trou noir ressemble en regardant ses effets sur son environnement.

Afin de répondre à la question initiale, j’aurai besoin d’expliquer succinctement différents concepts que je distribuerai dans des articles distincts.

Le premier article sera donc consacré à rappeler comment se forme un trou noir afin de comprendre sa nature.

Une étoile est un délicat équilibre entre deux forces antagonistes. Tout d’abord, une étoile, c’est une bombe nucléaire. La pression engendrée par la fusion nucléaire tend donc à disperser les constituants de l’étoile comme le fait n’importe quelle bombe nucléaire. Toutefois, puisqu’une étoile est aussi un agrégat important de matière, la gravitation retient la matière éjectable en la concentrant au centre de l’astre, ce qui maintient l’étoile en une sphère plutôt stable.

Une étoile est donc une sorte de balance à ressort qui retient le poids déposé sur son plateau en le repoussant jusqu’à un équilibre entre les deux.

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Formation d’une étoile à neutrons

Cependant, le carburant nucléaire venant en fin de compte à manquer — et cela arrive d’autant plus rapidement que l’étoile est obèse — la pression des explosions nucléaires ne suffit plus à contrebalancer la force gravitationnelle qui comprime l’étoile. De ce combat singulier perdu d’avance, l’étoile finira par imploser sous son propre poids. Si elle possède suffisamment de matière, l’implosion réussira à vaincre les autres forces répulsives possibles dans la matière. Les électrons deviendront incapables de se repousser mutuellement (principe d’exclusion de Pauli) et finiront par s’écraser sur les noyaux des atomes. Ce faisant, les électrons fusionneront avec les protons du noyau pour former des neutrons. On obtient ainsi une étoile d’une densité extrême dont son cœur est entièrement composé de neutrons. Tous ces neutrons sont comprimés dans une sphère de 20 à 40 km de diamètre pour l’équivalent en poids d’une étoile de 1,4 à 3,2 fois la masse de notre Soleil. C’est dire comment la densité de la matière est importante ! Mais une étoile à neutrons n’est pas encore un trou noir.

Trop de matière pour résister

Si l’étoile à neutrons possède une masse supérieure à 3,2 fois celle de notre Soleil, ces particules neutres formant une espèce de noyau atomique géant seront elles aussi incapables de résister à la force gravitationnelle. Les quarks composant les neutrons atteindront leur limite de résistance et flancheront à leur tour.

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Formation d’un trou noir stellaire

À cette étape, il n’existe plus aucun autre mécanisme pouvant résister à la force gravitationnelle. La matière atteint alors sa limite d’existence et s’écrase en se concentrant un point infiniment petit. Le résultat est une singularité des équations de la relativité générale d’Einstein. Un point infiniment petit concentrant une masse de densité infiniment grande. Un trou noir est né.

Ouais, la physique n’aime pas trop les infinis et ces deux infinis du trou noir signifient qu’on a un « trou » dans notre théorie. Un trou noir de connaissances liées aux trous noirs qu’on ne parvient pas à éclaircir. Ironique, n’est-ce pas ? Cette formation des trous noirs se rapporte aux trous noirs d’origine stellaire, c’est-à-dire qu’une étoile est à l’origine du trou noir. Il atteint des masses maximales aux alentours de 14 fois celle de notre Soleil.

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Trou noir galactique (supermassif)

Il existe aussi des trous noirs galactiques. Ce sont des trous noirs tapis au cœur de la plupart des galaxies. Leur origine est controversée, mais il est certain qu’ils ont cru en avalant de la matière environnante et par coalescence avec d’autres trous noirs. Le record est détenu par le trou noir supermassif de la galaxie NGC 4889 qui aurait un petit 21 milliards de fois la masse de notre soleil !

La Voie lactée, notre Galaxie, cache également un trou noir supermassif en son sein. Il deviendra important pour la suite de cet article. Toutefois, sa dimension reste modeste. Il a la taille plutôt fine à comparer à bien d’autres trous noirs en ne pesant que 4 millions de fois la masse de notre Soleil !

Dans le prochain article, j’expliquerai simplement ce qu’on appelle l’horizon des événements d’un trou noir. Cette notion est essentielle pour comprendre comment on peut observer un trou noir.

Je vous donne rendez-vous demain pour la suite de ce passionnant feuilleton et vous encourage entretemps à poser vos questions sous forme de commentaire.

À bientôt.

La saison des nuages noctulescents

Un nouveau mot à insérer dans votre dictionnaire personnel si vous ne le connaissiez pas déjà.

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Les nuages noctulescents sont des nuages filamenteux de haute altitude qui sont éclairés par le Soleil par en dessous, ce qui les rend très brillants du fait que le Soleil est couché depuis environ une demi-heure. Comme vous pouvez le remarquer, le résultat est plutôt spectaculaire.

Ces nuages sont aussi appelés nuages polaires mésosphériques, nuages nocturnes lumineux ou nuages noctiluques. Un jour, les scientifiques finiront par arrêter d’inventer d’autres termes et en adopteront un seul. Toutefois, la popularité du terme noctulescent va grandissant. Cela veut dire «visible la nuit». Attention à la version anglaise de ce terme qui lui ressemble, mais n’est pas identique. Les apôtres de Shakespeare disent «noctilucent».

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Si vous habitez au-delà du 45e parallèle, vous avez des chances de les admirer en regardant vers l’ouest, une bonne demi-heure après le coucher du soleil. C’est donc durant le crépuscule sombre que ces nuages sont visibles.

J’ignorais qu’il existait une saison pour les admirer. Apparemment, elle vient tout juste de commencer. La carte suivante montre le pôle Nord et les nuages noctulescents il y a deux jours. Vous pouvez les voir en bleu plus pâle près du 80e parallèle. Plus ils seront visibles, plus le bleu pâlira. Ils s’étendront pour atteindre des latitudes plus basses.

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Étoile de Scholz

Du nom de son découvreur, cette étoile recensée en 2013 ou plutôt ces étoiles puisqu’elles sont deux, ont une histoire vraiment intéressante.

Ce système binaire compte deux toutes petites étoiles situées à une vingtaine d’années-lumière de nous. Ensemble, elles ne font que 15 % de la masse de notre Soleil. Elles sont situées dans la constellation de la Licorne dans le plan galactique.

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Constitué d’une naine rouge et d’une naine brune, ce duo stellaire est vieux de 3 milliards d’années. On hésite à considérer les naines brunes comme des étoiles puisque leur cœur est trop froid pour enclencher le feu nucléaire permettant de transformer l’hydrogène en hélium, mais elles parviennent à transformer d’autres éléments nécessitant des températures moins élevées comme le deutérium et le lithium. Ce sont des astres à la frontière entre des planètes géantes gazeuses et des étoiles.

Voilà 70 000 ans, le couple aurait frôlé notre système solaire, passant à seulement 0,8 année-lumière de notre Soleil. Ça représente 52 000 fois la distance Terre — Soleil.

Ouais, ce n’est quand même pas la porte d’à côté, direz-vous, mais en astronomie ça l’est puisqu’elles auraient alors pénétré dans le nuage d’Oort. C’est le réservoir des comètes potentielles de notre système solaire. En s’y frottant, elles ont déstabilisé l’orbite de plusieurs cailloux qui se sont mis à valser et à changer leur trajectoire.

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Qu’en est-il résulté ? On l’ignore. Peut-être de nouvelles comètes à venir.

Photo: lemonde.fr

De taches solaires et d’hystérésis

Ça fait bien une dizaine d’années, j’ai configuré mon fureteur Safari pour qu’à l’ouverture apparaisse la page d’accueil de SpaceWeather, une application donnant la météo spatiale. L’image que vous voyez du Soleil en tête d’article a été prise aujourd’hui.

La plupart des gens s’intéressent à la météo locale. Moi, c’est la météo des cieux qui me branche. On y trouve tout un tas d’informations, la plupart du temps toutes inutiles à nos activités de la journée. Qu’importe. Entre autres choses, je m’intéresse aux taches solaires.

Des taches sombres apparaissent régulièrement à la surface du Soleil. À ces spots plus froids convergent des lignes de champ magnétique. Le flux de ces taches n’est pas constant. Il en apparait plus ou moins selon un cycle d’environ 11 ans.

Nous avons terminé la partie active du cycle et sommes maintenant dans la phase où les taches se font de plus en plus rares. Depuis le début de l’année 2018, plus de la moitié des jours se sont passés sans apercevoir la moindre tache solaire.

On associe la quantité de taches solaires avec des fluctuations de la température sur notre sol. Les périodes de faible activité correspondent à des températures terrestres plus basses.

Entre 1650 et 1700, les taches solaires se sont révélées presque nulles. Le cycle de 11 ans s’était déréglé. On appelle cette période le «minimum de Maunder». Durant cette même période, la Terre a subi le «Petit âge glaciaire», des températures globales inférieures d’environ 0,1 °C dans l’hémisphère Nord.

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La relation entre les taches solaires et la valeur des températures terrestres semble correspondre. Normal, direz-vous, puisque après tous, c’est le Soleil qui nous chauffe. Cependant, nous avons connu un pire refroidissement entre les années 1790 et 1830 alors que la chute des températures fut plus spectaculaire, atteignant 0,4 °C dans l’hémisphère Nord. Pourtant, même si les taches solaires étaient peu nombreuses pour cette période, il y en avait plus que durant le Petit âge glaciaire.

L’activité de notre Soleil n’est donc pas la seule responsable des changements de climat. Les activités humaines influencent grandement les températures à la surface de la Terre. Il est même possible que nous retardions la prochaine ère glaciaire et même qu’elle n’ait pas lieu.

Sachant où je me trouve actuellement trônait un glacier de 2 kilomètres d’épaisseur, je me demande si le réchauffement climatique n’est pas une bonne chose. Toutefois, nous n’avons pas un thermostat entre les mains afin de réguler cette hausse. Le danger vient surtout de là.

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Lorsque nous aurons trop chaud, les températures continueront d’augmenter pendant une assez longue période de temps même si nous coupons drastiquement nos émissions de gaz à effet de serre. C’est ce qu’on appelle une hystérésis, un retard des effets par rapport aux causes. Le terme «rémanence» vous est peut-être plus familier.

À cause de cet effet de rémanence, d’hystérésis, on ignore totalement jusqu’à quel extrême grimperont les températures à la surface de la Terre. Nous espérerons peut-être qu’un nouvel âge glaciaire puisse alors commencer, qui sait?

Images : SpaceWeather ; Wikipédia

Andromède, une galaxie perturbée

La galaxie d’Andromède est un objet intéressant à plus d’un titre. Tout d’abord, c’est l’objet le plus éloigné que nous pouvons voir à l’œil nu, soit 2,5 millions d’années-lumière. C’est aussi la seule galaxie visible à l’œil nu, si nous excluons, bien entendu, la Voie lactée, notre Galaxie.

L’autre point intéressant est que les deux galaxies, la Voie lactée et Andromède, se percuteront dans environ 4 milliards d’années. Lorsqu’on sait que la Terre s’est formée voilà 4,5 milliards d’années, ça semble loin, mais le résultat de cette collision sera plutôt impressionnant.

Andromède contient un peu plus d’étoiles que notre Galaxie. Toutefois, les astronomes ont noté un fait étrange concernant les étoiles plus vieilles de 2 milliards d’années dans la galaxie d’Andromède. Leur mouvement individuel est chaotique contrairement aux étoiles de la Voie lactée qui tournent bien sagement toutes ensemble autour du noyau. L’explication de ce chaos vient du fait qu’Andromède a subi une collision avec une autre galaxie et pour le prouver, quoi de mieux qu’une bonne simulation numérique.

Dans cette vidéo, vous voyez le résultat simulé de cette collision. On peut s’imaginer qu’un scénario semblable nous attend dans 4 milliards d’années. Chaque petit point jaune est une étoile. Notre Soleil serait éventuellement l’un d’eux.

Place au ballet cosmique !

Éclipse de quoi ?

C’est la super Lune bleue de sang.

« Super », parce que notre copine céleste est presque à son périhélie (au plus près de la Terre), donc nous la voyons plus grosse que la normale. Oui, la distance dans notre couple n’est pas constante. Parfois elle nous fait la gueule, parfois elle nous câline. « Lune bleue », car on a 2 pleines lunes ce mois-ci. En fait, ça ne veut absolument rien dire en terme astronomique, puisque la construction des mois tels que nous les connaissons relève de la mégalomanie des humains, pas d’un phénomène céleste. Et enfin, la « Lune de sang » se rapporte à sa couleur lorsque la Terre éclipse le Soleil et que la Lune se trouve à passer dans notre ombre, elle se teinte d’une couleur rouge sombre.

On dit « éclipse de Lune », mais la Lune n’est pas du tout éclipsée. C’est toujours le Soleil qui est éclipsé dans notre trip à trois puisque c’est le seul astre des trois à émettre de la lumière. Toutes les vraies éclipses sont donc des éclipses de Soleil. La différence est lorsque la Lune passe entre le Soleil et la Terre ou lorsque la Terre passe entre le Soleil et la Lune.

On devrait plutôt dire « éclipse de Soleil par la Lune » et « éclipse de Soleil par la Terre » pour être exact. Ce qu’on appelle « éclipse de Lune » est en fait une éclipse apparente de Lune, pas une vraie éclipse.

L’autre élément d’importance est la position de l’observateur. Puisque nous restons toujours sur Terre, peu importe le type d’éclipse, nous ne voyons jamais la Terre éclipser le Soleil lorsque c’est elle qui s’invite entre le Soleil et la Lune comme actuellement.

C’est pourquoi, pour plus de précision, nous devrions rajouter le corps céleste d’où l’on observe l’éclipse, car si nous étions actuellement sur Mars, nous ne verrions aucune éclipse puisque l’observateur doit se trouver dans la même ligne de visée que les deux autres corps célestes.

Ainsi, la terminologie exacte de l’éclipse actuelle devrait être « éclipse de Soleil par la Terre vue de la Lune ». Et enfin, ce que nous appelons « éclipse de Soleil » dans notre discours de tous les jours devrait se dire « éclipse de Soleil par la Lune vue de la Terre ».

Puisque les éclipses mettent toujours en jeu trois corps célestes, cette façon de nommer le type d’éclipse ne prête plus à aucune confusion. Le fait que presque tous les humains vivent sur Terre, nous éliminons le corps céleste d’où l’observation a lieu, mais dans un avenir rapproché, lorsque nous aurons colonisé Mars, cette précision deviendra importante.

Là, j’espère avoir réussi à bien vous mêler, mais ce n’était pas mon but. Si nous étions plus précis, plus rigoureux dans notre terminologie, les phénomènes s’expliqueraient mieux et se comprendraient mieux, car nous pourrions nous fier à la terminologie pour comprendre et retenir les explications puisqu’une vraie éclipse de Lune au sens astronomique du terme, ça n’existe tout simplement pas.

Extinctions et cycles

Il y a environ 252 millions d’années survenait la pire extinction de masse de l’histoire de la Terre, l’extinction Permien-Trias (P-Tr). Non, ce n’est pas celle correspondant à la disparition des dinosaures survenue voilà 66 millions d’années. C’est une autre et elle fut pire encore.

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Si la cause de l’extinction Crétacé-Tertiaire (K-T), celle des dinosaures, est bien connue et généralement acceptée de la plupart des scientifiques, la bougie d’allumage de l’extinction du Permien-Trias (P-Tr) est beaucoup moins consensuelle. La chute d’une météorite est également évoquée pour expliquer pourquoi 95 % des espèces marines et 70 % des espèces terrestres ont disparu de la surface de la Terre puisque cette cause restera toujours la plus facile à démontrer.

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On dénombre six extinctions massives incluant celle sévissant actuellement qui est causée par les activités humaines. Mis à part cette dernière dont la cause est unique, on dénombre 25 extinctions importantes ou massives depuis les 540 derniers millions d’années.

Les effets occasionnés par une météorite géante tombant sur la Terre sont assez bien connus. Des simulations numériques nous montrent la puissance d’un tel événement et l’étendue planétaire des dégâts. Des tremblements de terre de force 11 et des tsunamis géants ravagent la planète. Ensuite, la flore s’embrase puis disparait lorsque les retombées incandescentes font le tour de la terre. Puis l’hiver permanent prend la relève lorsque des centaines de volcans éperonnés par les séismes crachent sans relâche leurs éjecta de poussière durant des décennies. Ils saturent l’atmosphère d’acide sulfurique qui change drastiquement le pH des cours d’eau et des océans, tuant pratiquement toute vie sur Terre.

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Cependant pour valider l’hypothèse d’une météorite, il faut retrouver le lieu d’où la catastrophe s’est produite. On doit donc chercher un astroblème pouvant être daté de cette époque et suffisamment grand pour correspondre à la taille d’une cicatrice laissée par un caillou céleste ayant causé cette hécatombe. Selon la nature du sol, un astroblème fait de 10 à 20 fois les dimensions de la météorite.

Le diamètre minimal de l’astéroïde tueur devrait au moins être l’équivalent de celui ayant fait disparaitre les dinosaures, c’est-à-dire 10 km. Cependant, puisque l’ampleur de l’extinction est bien plus importante, cette estimation est jugée minimale par plusieurs scientifiques. Certains parlent plutôt d’une météorite faisant 45 kilomètres de diamètre. Elle pourrait être tombée en Antarctique où une anomalie gravitationnelle de 600 km de diamètre a été décelée.

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Si l’hypothèse de la météorite s’avère probable et plutôt pratique pour expliquer l’extinction Permien-Trias, on ne peut exclure d’autres causes dont certaines peuvent être cycliques. Par exemple, une autre extinction de masse, la deuxième en importance, s’est produite voilà 485 millions d’années. C’est l’extinction de l’Ordovicien-Silurien (O-S). La différence est de 233 millions d’années avec la suivante, moins de 10 % par rapport à 252 millions d’années. Et fait troublant, notre Soleil se déplace dans la Galaxie. Il tourne autour de son noyau en 220 ou 250 millions d’années. Ce chiffre est difficile à préciser, mais il correspond au 233 millions à 252 millions d’années.

J’ai ensuite calculé la différence moyenne de temps entre deux extinctions en utilisant la liste des 25 plus importantes disparitions recensées jusqu’à maintenant. Un cataclysme planétaire survient en moyenne à tous les 26 millions d’années. Il semble donc qu’un cycle existe réellement pour expliquer la majorité des extinctions survenues sur Terre.

SoleilPlanGalactique

Je me suis rappelé avoir appris que le Soleil oscille de haut en bas autour du plan galactique, passant en dessous puis revenant au-dessus selon un cycle d’environ 30 millions d’années. Toutefois, ce chiffre est entaché d’une marge d’erreur importante. En admettant que ce mouvement oscillatoire prenne 26 millions d’années plutôt que 30 millions, ce chiffre correspondrait très bien à la moyenne des extinctions importantes survenant sur Terre.

Ainsi, quelque chose se produirait lorsque la Terre passe à une certaine hauteur par rapport au plan galactique. Ce pourrait être une bouffée de rayons gamma, car l’atmosphère terrestre est fortement perturbée lorsqu’elle est attaquée par ces rayons énergétiques. La couche d’ozone disparait et sans elle, les rayons gamma attaquent tous les êtres vivants de la planète, causant des extinctions massives. Malheureusement, si les rayons gamma en sont la cause, il n’en reste plus aucune trace. Cette hypothèse ne pourra être validée que lors de la prochaine catastrophe !

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Voilà donc une autre menace à rajouter à notre calendrier des événements catastrophiques à survenir. Comme quoi il est dangereux de vivre dans notre Galaxie. Pourtant, elle semble bien plus sûre que d’autres univers-iles ayant un noyau très actif alors que le nôtre est en dormance.