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Le Soleil qui voulait retourner se coucher
La planète aux glaçons chauds
Gliese 436b est une exoplanète repérée en 2004, couverte de glace d'eau... à 436°C! Malgré l'énorme croûte de glace, sa température en surface avoisine en effet les 800 degrés Farenheit!
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| Une planète de glace... chaude! (img) |
Gliese 436b orbite autour d'une naine rouge, à 33 années-lumière de nous, dans la constellation du Lion. La planète est énorme, puisqu'elle est quelque peu plus grande que Neptune, avec un diamètre de plus de 50 000 km. Elle est également très près de son soleil, à seulement 4 millions de kilomètres, soit 15 fois plus près de son astre solaire que Mercure ne l'est du nôtre. Cette distance explique en partie la température très élevée en surface, de l'ordre de 440 °C.
Pourtant cette planète ressemble probablement, visuellement, à la planète Hoth de Star Wars, couverte de glace avec peut être une fine couche poudreuse, comme un infini manteau de neige qui couvre la terre, dans une atmosphère saturée en carbone, en hydrogène et en hélium. Et la glace est bel et bien de la glace d'eau... Or, tout le monde sait que la glace d'eau ne peut pas se maintenir en l'état à près de 4 fois sa température d'ébullition. So, what the hell?
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| Composition possible (Wiki/Lsv) |
Gliese 436b semble défier les particularités de la matière. C'est en fait une énorme planète gazeuse, comme Jupiter, exceptée que son gaz principal, la vapeur d'eau, se retrouve piégée par la gravité et comprimée au point qu'elle forme de la glace-10 (Ice-ten), un état de l'eau particulier dans lequel les molécules se réorganisent en cubes donnant l'aspect d'un cristal ultra-compact : il s'agit en effet de l'un des états "naturels" de l'eau pour lequel la densité est maximale, correspondant à de l'eau classique compressée presque 3 fois!
Cet état est possible du fait de la pression exercée sur l'eau par la gravité ainsi que, paradoxalement, par les fortes températures, la glace-10 ne pouvant se former qu'à une température élevée (voir Ice-X). Il existe en fait plusieurs états solides de l'eau. Nous n'avons l'habitude que d'un seul, mais on connait bien ce phénomène pour d'autres matières : elles peuvent se compresser et se transformer de la même façon que le carbone, sous très haute pression, se transforme en diamant!
C'est probablement ce qui arriverait à Neptune si on la rapprochait de notre soleil. Son atmosphère se désagrégerait et l'eau se compacterait, le scénario que l'on pense être à l'origine de cette étrangeté spatiale qu'est Gliese 436b.
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| D'après son orbite, Gliese 436b est accompagnée par une autre planète. Le vue y est peut être splendide! |
Moralité, on a là une planète faite de glaçons qui pourraient vous brûler en un rien de temps, un enfer de glace sur lequel n'importe quel bonhomme de neige serait 8 fois plus chaud que ne l'était la température maximale relevée sur Terre! Pas de quoi s'accorder un petit rafraîchissement.
Décalage astrologique
Les dates correspondant aux signes du zodiaque sous lequel vous êtes né ne correspondent plus à l'éphéméride zodiacale réelle, depuis plusieurs siècles. Autrement dit, si vous êtes par exemple Gémeaux, vous êtes en fait né sous le signe du Taureau!
Les signes zodiacaux, lors de leur création, ont vraisemblablement été inspirés par les constellations traversées par le soleil : les constellations concernées se trouvent sur le zodiaque, une zone circulaire couvrant une partie de la sphère céleste, à l'intérieur de laquelle le soleil semble se déplacer tout au long de l'année. Vers le Vème siècle avant J-C, la répartition de l'année en 12 secteurs couvrant chacun 30° d'arc sur l'écliptique (le secteur de la voûte céleste comprenant les constellation du zodiaque - là où il est possible d'observer une éclipse de soleil) a donné naissance à une classification en 12 signes du zodiaque dont de nombreux astrologues s'inspirent dans leur travaux. Mais cette répartition est purement anthropomorphique et néglige de nombreux détails concernant la réalité astronomique (et non astrologique) de ce qui constitue notre ciel.
D'une part, les constellations du Zodiaque sont au nombre de 13, et non 12 : un signe oublié, le Serpentaire Ophiuchus, est passé à la trappe en astrologie, pour des raisons inconnues... D'autre part les dates correspondant à l'ouverture et la fermeture des signes zodiacaux ne correspondent quasiment en rien avec les dates à partir desquelles les constellations du zodiaque sont traversées par le soleil, et ce pour deux raisons :
- Les constellations ont différentes tailles : la constellation du scorpion est par exemple beaucoup plus petite que celle de la vierge, le soleil traversant la première en seulement 9 jours, et la seconde en 44 jours!
- A cause d'un mouvement de précession de la Terre (son axe "vertical" de rotation n'est pas fixe mais tourne à raison d'environ un tour tous les 26 000 ans), les moments eux-mêmes à partir desquels le soleil traverse les constellations, se décalent progressivement au fil des temps.
Ainsi, si lors de l'élaboration des signes du zodiaque, le signe des gémeaux correspondait approximativement à la traversée de la constellation des gémeaux par le soleil, c'est loin d'être encore le cas de nos jours : tandis que le signe astrologique démarre au 20 mai et se termine au 21 juin, la constellation des gémeaux est quant à elle, traversée par le soleil à partir du 21 juin, jusqu'au 20 juillet! Tous les signes astronomiques ont subi un décalage de même nature au fil du temps, et l'on se retrouve désormais avec des valeurs complètement dissociées :
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| Début et fin de chaque signe sont en décalage du point de vue astronomique ou astrologique. (img. le-saviez-vous.fr) |
| Signe | Éphéméride zodiacale en astrologie | Éphéméride zodiacale réelle (astronomie) en 2011 |
| Bélier | 21 mars - 20 avril | 18 avril - 13 mai |
| Taureau | 21 avril - 20 mai | 13 mai - 21 juin |
| Gémeaux | 21 mai - 20 juin | 21 Juin - 20 juillet |
| Cancer | 22 juin - 21 juillet | 20 juillet - 10 août |
| Lion | 22 juillet - 23 août | 10 août - 16 septembre |
| Vierge | 24 août - 22 septembre | 16 septembre - 30 octobre |
| Balance | 23 septembre - 22 octobre | 30 octobre - 20 novembre |
| Scorpion | 22 octobre - 22 novembre | 20 novembre - 29 novembre |
| Serpentaire | n/a | 29 novembre - 17 décembre |
| Sagittaire | 23 novembre - 22 décembre | 17 décembre - 20 janvier |
| Capricorne | 23 décembre - 20 janvier | 20 janvier - 16 février |
| Verseau | 21 janvier - 19 février | 16 février - 11 mars |
| Poisson | 20 février - 20 mars | 11 mars - 18 avril |
On évoque alors selon les croyances ou les savoirs considérés, le nom de Zodiaque Tropical (astrologique) pour désigner le Zodiaque tel que conçu en Astrologie, et Zodiaque Sidéral (astronomique) tel que représentant réellement la voûte céleste et ses éléments.
Ophiuchus le serpentaire, le 13ème signe du zodiaque
Si la majorité d'entre nous connait son signe zodiacal, peu de gens savent qu'en réalité, il n'y a pas seulement 12 constellations dans le Zodiaque, mais bel et bien 13! Le disparu se nomme Serpentaire, ou Ophiuchus, il s'agit d'une constellation regroupant près de 60 étoiles visibles dont la fameuse étoile de Barnard*.
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| La constellation d'Ophiuchus |
Bien que l'astrologie moderne semble ignorer sa présence, c'est une constellation très ancienne, connue probablement depuis plusieurs milliers d'années, et notamment décrite dans les poémes d'Aratus de Soles (-278 à -276 avant J.C.), puis reprise dans la liste des constellations de Ptolémée (vers 150 après J.C.) dans son oeuvre Almageste. Cette constellation se situe sur le plan de l'écliptique (traversé par le soleil et donc, là où il est possible qu'il y'ait une éclipse de soleil), entre les constellations du Scorpion et du Sagittaire. De nos jours, elle est traversée par le soleil entre le 29 novembre et le 17 décembre : en tout état de cause, une personne née à cette période est donc né sous le "signe" du Serpentaire!
Pourquoi cette constellation a-t-elle été oubliée lors de la création des signes du Zodiaque? Deux hypothèses pourrait l'expliquer : le besoin d'avoir un chiffre pair pour comptabiliser les mois, Ophiuchus aurait donc été écarté pour des raisons "techniques". La seconde hypothèse s'appuie sur la précession de la Terre : l'axe de rotation de la Terre (sa direction) varie avec le temps (sur une période d'environ 26 000 ans), et par conséquent, l'apparence de la voûte céleste et plus précisément du plan de l'écliptique, se modifie. Il en résulte que certaines étoiles se retrouvent en dehors de ce plan de l'écliptique tandis que d'autres y entrent. De plus, le mouvement propre des étoiles modifie l'apparence des constellations, qui se déforment au fil du temps. Du point de vue humain, certaines constellations peuvent disparaître, et d'autres formes naissent. Aucune de ces deux hypothèses n'est cependant confirmée.
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| Ophiuchus entouré de son serpent |
Dans la mythologie, la constellation du Serpentaire représente Asclépios (Asclepius), le médecin qui aurait vaincu la Mort. Selon la légende, Asclépios aurait appris du Centaure Chiron les arts de guérison. Il aurait également coupé un jour un serpent, guéri par la suite à l'aide d'herbes, grâce à l'intervention d'un de ses congénères (les constellations montrent par ailleurs Ophiuchus coupant les deux parties de la constellation du serpent). Cet épisode aurait fait de lui un médecin légendaire, notamment évoqué dans l'Illiade. Grâce au sang de Gorgone livré par Athena, Asclepsios aurait ensuite obtenu le pouvoir d'empêcher la Mort de ses patients. Hadès en colère, par peur de ne plus recevoir les âmes de morts en enfer, prévint alors Zeus, qui foudroya le médecin. Avec retard, Zeus se rendit finalement compte du bien qu'Asclepios avait apporté aux hommes, et en son honneur, le plaça parmi les étoiles.
De nos jours, la présence d'Ophiuchus dans les signes du Zodiaque est très controversée, plusieurs astrologues essayant d'effacer cet oubli en rapelant que les signes du zodiaque ne correspondent pas exactement aux constellations, mais reposent sur un système de partage de l'année en 12 portions égales, sans explications très cohérentes avec le mysticisme inhérent à l'astrologie. Les signes du zodiaque, au nombre de 12, n'auraient alors qu'un rapport lointain avec les constellations du Zodiaque, au nombre de 13. Ce rapport "lointain" parait toutefois étonnant lorsque l'on constate les ressemblances (imparfaites, comme le montre cet article) entre les signes du zodiaque, portant le même nom et placés dans un ordre similaire (de traversée par le soleil) à celui des constellations.
Physiquement, Ophiuchus telle qu'on en conçoit la constellation est bel et bien traversé par le soleil au cours de l'année, or, c'est sur cette constatation que semblent fondées les existences des signes du Zodiaque. Certains auteurs comme Steven Schmidt estiment même qu'un 14ème signe, celui de la Baleine, pourrait figurer dans la liste zodiacale entre les Signes du Bélier et des Poissons.
Nul doute en tous les cas, qu'Ophiuchus pose quelques problèmes de crédibilité dans les fondements de certaines traditions et croyances - un de plus dans la série des incongruités intrinsèques de l'astrologie.
* L'étoile de Barnard est une naine rouge faiblement visible mais connue pour avoir le plus grand mouvement propre de la voûte céleste : chaque année, elle se déplace dans le ciel, par rapport aux étoiles "fixes", de 10,3 secondes d'arc. Cela signifie qu'elle se déplace dans notre ciel, d'un peu plus que la taille de la lune, tous les 180 ans. Toutes les étoiles se déplacent, certaines plus rapidement que d'autres et selon un angle particulier : une étoile peut sembler fixe si elle s'éloigne ou se rapproche de nous, tandis que d'autres vont bouger de manière visible au fil du temps, en se déplaçant de côté (horizontalement et/ou verticalement) par rapport à ces étoiles "fixes". En cohérence avec ce mouvement apparent phénoménal, l'étoile de Barnard est l'une des plus proches de notre système solaire après les trois étoiles du Centaure. Elle se situe à 5.96 années lumière seulement.
Super-centrale à fusion cosmique
Le soleil déploie à chaque seconde plus d'énergie que l'humanité n'en a jamais consommé depuis sa naissance!
Environ 383 milliards de milliards de mégawatts, c'est le produit du nombre hallucinant de fusions qui ont lieu au cœur du soleil, dans le noyau, à chaque seconde.
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| Le Soleil, source d'énergie colossale |
Cependant, le nombre de fusions à la seconde (environ 1,7*1038) élève la quantité d'énergie libérée à un niveau phénoménal! Cette énergie est libérée principalement sous forme de chaleur, mais la réaction produit également les photons lumineux qui atteindront la surface de la Terre. L'ensemble des réactions fusionne 3,4*1038 protons (noyaux hydrogène), ce qui représente une consommation de près de 4,26 millions de tonnes de matière par secondes : 596,7 millions de tonnes d'hélium sont produites à partir de 600 millions de tonnes d'hydrogène, et l'excédent transformé en énergie.
L'ordre de grandeur de l'énergie émise par le soleil en 1 seconde est de 382,7 yottajoules (1 yotta = 1014), c'est-à-dire 3,827*1026 watt. Cette énergie colossale libérée en un temps très bref est environ 1000 fois plus importante que toute l'énergie fossile récupérable sur Terre (charbon, pétrole, gaz...). La Terre ne reçoit par ailleurs qu'une fraction infime de cette énergie : à peine 1,74*1017 J, soit près d'un demi-milliardième. Pour déployer une énergie semblable sur Terre, il faudrait recouvrir toute la partie émergée de dynamite : 91,5*1015 tonnes de TNT. Il faudrait donc plusieurs dizaines de millions de bombes Tsar (la bombe la plus puissante de tous les temps) pour libérer une quantité d'énergie similaire.
On est bien loin des consommations d'énergie de l'humanité : la consommation annuelle estimée en 2001, pour tous les hommes de la planète, s'élève à peine à un peu plus de 4,2 milliards de milliards de watts pour l'année, soit une moyenne de 13 milliards de watts produit et consommé chaque seconde : Pour chaque watt consommé sur Terre, le soleil en produit donc près de 30 millions de milliards! Des chiffres qui donnent le vertige, et l'on se demande comment le soleil peut émettre autant d'énergie sans disparaître ou s'éteindre rapidement. Pourtant, celui-ci contient tant de matière que les réactions de fusion dureront encore plusieurs milliards d'années.
On est bien loin des consommations d'énergie de l'humanité : la consommation annuelle estimée en 2001, pour tous les hommes de la planète, s'élève à peine à un peu plus de 4,2 milliards de milliards de watts pour l'année, soit une moyenne de 13 milliards de watts produit et consommé chaque seconde : Pour chaque watt consommé sur Terre, le soleil en produit donc près de 30 millions de milliards! Des chiffres qui donnent le vertige, et l'on se demande comment le soleil peut émettre autant d'énergie sans disparaître ou s'éteindre rapidement. Pourtant, celui-ci contient tant de matière que les réactions de fusion dureront encore plusieurs milliards d'années.
Le soleil est-il vraiment déjà couché lorsqu'on le voit à l'horizon?
Contrairement à l'idée répandue selon laquelle la lumière créée par le soleil atteint notre planète en 8 minute 20, elle mettrait plutôt de 10 000 à 170 000 ans! En plus, lorsque l'on voit le soleil se coucher, il n'est pas, contrairement aussi à ce que l'on pense, déjà couché!
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| Aurait-t-il déjà disparu? |
Tordons le cou aux idées poétiques mais néanmoins préconçues!
1. La lumière créée par le soleil met 8 minutes 20 secondes à nous parvenir : pas exactement correct...
Le photon, la particule lumineuse qui nous atteint, se déplace à une vitesse de 300 000 km/s. La distance séparant notre astre solaire de la Terre est approximativement de 149,6 millions de kilomètres, aussi, il faudrait effectivement en gros 8 minutes et 20 secondes pour que la lumière s'échappant de la surface* solaire atteigne notre planète. Nous voyons donc le soleil en décalé : son image reflète la position qu'il tenait dans notre ciel 8 min 20 sec auparavant. Mais attention, ce n'est pas notre soleil qui se déplace, mais notre ciel (l'image que l'on aperçoit de la voûte céleste)! Aussi lorsqu'on voit le soleil se coucher, la lumière que l'on perçoit est celle qu'il a émise un peu avant de "se coucher". En fait, sur Terre et dans notre ciel, on "rattrape" la position du soleil en 8 minutes 20.
*Rappelons toutefois qu'il n'existe pas vraiment de "surface" solaire : le soleil se présente sous la forme d'une boule de plasma, dont les limites théoriques sont généralement considérées comme l'endroit ou le gaz est suffisamment dense pour être visible (photosphère).
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| Composition solaire. Img Nasa/Berkeley |
Toujours est-il que cette lumière reçue n'a pas été créée une dizaine de minutes auparavant, loin de là! Au centre du soleil, dans son noyau, là où ont cours les réactions de fusion d'hydrogène, des photons lumineux sont crées par "l'assemblage" de quatre noyaux d'atomes d'hydrogène en un atome d'hélium, processus qui libère de l'énergie notamment sous la forme des photons lumineux. Le coeur du soleil étant toutefois très dense, un photon libéré lors d'une réaction de ce type, peut parcourir quelques micromètres avant d'entrer en collision avec un atome, et d'être absorbé. La collision/absorption représente un gain d'énergie qui produira par la suite en un temps relativement court, l'émission d'un photon lumineux, lequel partira dans une direction généralement très différente.
Un peu comme une représentant ambulant partirait de son travail, s'arrêterait quelques temps dans une maison prise au hasard, repartirait vers une autre, s'arrêterait de nouveau (ou repartirait directement s'il n y a personne à cette maison), puis repartirait vers une autre, et ainsi de suite... Les mathématiques permettant d'estimer la durée de ce voyage ponctué de millions de collisions/absorptions, portent d'ailleurs le nom de phénomène de Marche Aléatoire. Pour réaliser l'estimation, il faut connaitre certains paramètres comme la densité du milieu traversé (plusieurs couches solaires de densité différentes), sachant que le photon se déplace toujours à 300 000 km/s.
Dans une marche aléatoire en trois dimensions, la distance parcourue équivaut approximativement à la racine carrée de la distance cumulée parcourue lors des étapes. Par exemple, si un photon parcourait 1 mètre à chaque étape, alors en marche aléatoire, il se trouverait environ à 10 mètres de son point d'origine, 100 étapes plus tard, puis à 100 mètres de son point d'origine, 10 000 étapes plus tard (avec de fréquents retour-arrière, notamment). Dans la majorité des cas, les photons vont rester plusieurs dizaines de milliers d'années à l'intérieur du soleil, avant d'être éjectés par hasard hors de celui-ci.
On peut estimer qu'un photon restera entre 10 000 et 170 000 ans à l'intérieur du soleil avant de s'en échapper[1]. 8 minutes de plus ou de moins, sont négligeables : si l'on peut affirmer (en terme de probabilité significative) quoi que ce soit à propos de l'ancienneté de la lumière solaire que l'on reçoit, c'est que celle-ci a entre 10 000 et 170 000 ans!
2. Le soleil est déjà couché depuis 8 minutes lorsqu'on le voit en train de se coucher à l'horizon : faux, faux, faux!
Ce sont là encore des idées véhiculées, poétiques ou amusantes, mais bien mal avisées! Lorsque l'on voit le soleil se coucher à l'horizon, dit-on, il est en fait déjà couché en dessous de celui-ci...
Pourtant, il faut bien se souvenir d'une chose : sans contraintes externes, la lumière se déplace en ligne droite : autrement dit, lorsque l'on aperçoit le soleil, c'est en théorie une lumière qui nous arrive en ligne droite : l'endroit où l'on voit le soleil est exactement dans le prolongement de celui-ci, hors condition particulières.
Et ces conditions particulières, ce ne sont ni la distance qui nous sépare du soleil, ni le temps que met la lumière du soleil à nous parvenir : ce sont tout simplement l'existence d'atmosphère sur la terre, ainsi que la "force de gravité"* que la Terre exerce sur les photons.
* précisément, la courbure de l'espace-temps
* précisément, la courbure de l'espace-temps
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| Représentation du terminateur terrestre |
Le cercle (fictif) de séparation entre face sombre et face éclairée d'une planète ou d'un astre d'apparence sphérique est nommé terminateur. En pratique, ce terminateur n'est pas réellement distinct : la diffusion de la lumière par l'atmosphère, rend compte des phénomènes de crépuscule et d'aube, respectivement suivant le coucher du soleil, et précédent son lever. Le soleil lui même, lors de son coucher ou de son lever, subit de plusieurs façons les effets de l'atmosphère (rougissement, tâche verte, etc...). Pour cette raison, il est difficile d'avoir des estimations précises de la façon dont on verra le soleil se coucher. Dans le cas d'une journée sans nuage ni effets atmosphériques particuliers, la lumière émise par le soleil arrive sur le terminateur en suivant une trajectoire légèrement courbée* : les photons lumineux sont déviés en suivant les lignes gravitationnelles générée par la masse terrestre : autrement dit, on voit le soleil se coucher après qu'il soit effectivement hors de l'axe horizon/soleil, mais on le voit de la même façon se lever avant qu'il n'aie atteint l'axe horizon/soleil à l'aube!
*elle est également déviée légèrement vers le sol par phénomène de réfraction, dû au passage du vide dans le milieu plus dense atmosphérique.
Le gain de temps a cependant un ordre de grandeur très faible, mais l'on peut déduire que la face éclairée par le soleil est toujours légèrement plus importante que la face sombre, à cause de ce phénomène de déviation gravitationnelle. Rien à voir donc, avec le fait que la lumière s'échappant du soleil mette 8 minutes et 20 secondes à nous atteindre! Lorsque le soleil se couche, la lumière arrivant approximativement en ligne droite, le soleil se trouve bel et bien dans la direction exacte (hors l'approximation précédemment citée) de ces rayons lumineux : tout simplement en face!
[1] Odenwald, S. F. 2004 - "How old is sunlight?" A classroom activity on the random walk problem
[1] Odenwald, S. F. 2004 - "How old is sunlight?" A classroom activity on the random walk problem
Space-bat, la chauve-souris qui voulait devenir astronaute
Lors d'une mission de lancement Discovery, la Nasa eu affaire à un passager clandestin insolite : une petite chauve-souris à l'aile brisée entendait vraisemblablement participer à l'expédition vers les étoiles...
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| La chauve-souris qui rêvait de l'espace (img : NASA) |
La chauve souris, surnommée Space-Bat, paraissait mal en point, mais encore vivante, elle changeait de position de temps en temps et une caméra infrarouge montrait une différence de température avec le réservoir. Selon un expert du Merritt Island National Wildlife Refuge consulté par la NASA, l'animal avait certainement l'aile gauche brisée et des problèmes à l'épaule droit et au poignet. Malgré le bruit et les tremblements dus au décollage, Space-Bat continuait de s'accrocher. Elle est certainement morte brulée, et le destin tragique de ce petit chiroptère, froidement défini comme le "Interim Problem Report 119V-0080" par la NASA, a ému le public. Chansons, images et vidéos en l'honneur de Space-Bat furent crées, des auteurs anonymes et organismes célèbres tel que le National Geographic rendirent hommage à la chauve-souris qui voulait devenir astronaute.
Ce n'est pourtant pas la première fois que des chauve-souris s'accrochent à des navettes. C'était le cas lors de la mission STS-72, à laquelle, coïncidence, participait déjà l'astronaute Koichi Wakata, l'un des astronautes de la mission STS-119[2]. Lors de l'essai 72 néanmoins, la chauve-souris avait pu se dégager de l'aire de lancement. D'autres animaux, clandestins comme des araignées, vers, libellules, ou invités comme des chiens ou des singes, ont déjà par le passé, rejoint les étoiles. A quand les chauves-souris? En attendant, voici l'un des hommages rendus à la chauve-souris qui est désormais une légende de la conquête de l'espace.
Pour en savoir plus :
[1] Siceloff S. (2009). Bat hung onto shuttle during liftoff. NASA
[2] Moskovitz C. (2009). Bats hitches ride to space on Shuttle Discovery. Foxnews
Les explosions les plus puissantes
Hiroshima et autres explosions nucléaires n'arrivent qu'en 7ème place au palmarès des explosions les plus puissantes...
7 - La bombe A d'Hiroshima n'était, comparativement aux bombes qui suivirent, qu'une petite explosion, même si ce fut la plus meurtrière des bombes dans l'histoire de l'humanité. A peine, pourrait-on dire, 15 kilotonnes (6,3*1013 Joules). La Tsar Bomba, une bombe soviétique testée en 1961, déployait une puissance de 57 mégatonnes, soit 3800 bombes d'Hiroshima, ce qui en fait la bombe la plus puissante jamais construite par l'homme. Volontairement limitée, elle aurait pu atteindre une puissance de 100 Mégatonnes.
6 - Des explosions de cet ordre de puissance sont pourtant apparues dans l'histoire de l'humanité, avant même l'invention de la bombe atomique. Ainsi, l'explosion mystérieuse qui s'est produite près de Tunguska, en Sibérie (1908), développait selon les estimations actuelles une puissance de 4 Mégatonnes. Bien que la raison d'une telle explosion soit toujours objet de débat, on sait qu'elle correspondrait à l'impact d'un astéroïde de 20 à 30 mètres de diamètre, pour 200 000 à 600 000 tonnes (de récentes donnés suggèrent 10 m de diamètre). 2000 km² de forêt sibérienne furent soufflés, des dégâts furent constatés à plus de 100 km, l'onde de choc fut ressentie en Europe, malgré l'éloignement... Le mystère réside principalement dans le fait qu'aucun cratère ne fut repéré, l'une des hypothèses plausibles serait l'explosion d'une petite comète fortement gazeuse ou d'un astéroïde, à plusieurs kilomètres du sol. L'explosion correspondait alors à près de 260 bombes d'Hiroshima.
5 - En 1815, le Mont Tambora d'Indonésie explose en déployant une énergie de près de 1000 Mégatonnes, ce qui en fait la plus puissante éruption volcanique enregistrée dans l'histoire de l'humanité. L'explosion rejeta plus de 140 milliards de tonnes de magma et engendra des anomalies climatiques sur l'ensemble du globe : l'année suivante 1816, connue comme "l'année sans été", vit apparaitre des rivières gelées en juillet en Pennsylvanie, des chutes de neige en juin, aux États-unis et en Europe. Aux 71 000 morts directement imputables à l'éruption et ses conséquences locales, s'ajoutèrent plusieurs centaines de milliers de morts provoquées par une famine importante à l'échelle planétaire, elle même conséquence des bouleversements climatiques.
4 - Près de nous, dans le temps autant que l'espace, s'est produit une explosion gigantesque qui n'aurait pas épargné la planète, si elle s'y était produite. En 1994, la comète Schoemacker-Levy 9 entrait en collision avec Jupiter. L'immense force d'attraction de la planète fit exploser la comète en 21 morceaux visibles, certains atteignant 3 km de diamètre, tous fonçant vers la planète à près de 60 km/s. Les impacts s'étalèrent sur 12000 kilomètres (approximativement le diamètre de la Terre) en déployant une énergie considérable estimée à 6000 Gigatonnes.
3 - L'humanité n'a pas subi les explosions les plus terribles de l'histoire de la planète. Il y'a 65 millions d'années, une météorite géante de près de 10 km de diamètre s'est vraisemblablement écrasée dans ce qui allait devenir le Mexique. Le cratère de Chicxulub (180 km de diamètre) témoigne de la violence de l'impact, dégageant près de 8 milliards de fois l'énergie d'une bombe type Hiroshima (soit 5*1023 Joules). L'explosion et ses conséquences entrainèrent (peut être pas comme facteur unique) l'extinction K-T et les bouleversements climatiques que l'on connait, faisant de cette explosion l'une des plus meurtrières qu'ai connu la planète. L'énergie déployée atteignait certainement un ordre de grandeur de 100 000 gigatonnes.
2 - Évènements cosmiques parmi les plus impressionnants, les Supernovas font partie du langage courant, bien que l'on estime difficilement l'énergie représentée par ces gigantesques explosions. La plus imposante supernova enregistrée, connue sous le nom de SN1006, s'est déclenchée dans la Constellation du Loup, il y'a quelques 8000 ans, à 7000 années lumière de la Terre. La supernova fut donc visible en 1006 et, de mémoire d'homme, constitua l'évènement le plus violent visible directement. La supernova était si brillante qu'elle générait des ombres sur Terre, permettait de lire correctement la nuit, et fut visible plusieurs mois à la lumière du jour. Les supernova déploient une énergie phénoménale de l'ordre de 1044 Joules.
1 - Ce n'est pourtant pas l'explosion cosmique la plus violente. En dehors de la collision de galaxie, qui ne représente pas vraiment une seule et même explosion courte dans le temps, un autre évènement, peut être le plus impressionnant, est le sursaut Gamma. De l'ordre de 1047 Joules, le sursaut Gamma est une explosion si brusque et puissante qu'elle représente l'évènement le plus lumineux et l'explosion la plus courte, comparativement à l'énergie déployée, de l'univers connu, à tel point qu'il est également l'un des évènements cosmiques le plus anciens que l'on puisse voir : 13 milliards d'années. C'est, remontant à cette époque, le plus ancien et puissant sursaut gamma que l'on aie observé, l'explosion d'une étoile peut être 30 à 100 fois plus large que notre soleil. Le sursaut gamma GRB-090423 a dégagé plus d'énergie que notre soleil ne saurait en émettre en 10 milliards d'années d'existence. C'est, dans l'état actuel de nos connaissance, l'explosion la plus violente qu'ai connu l'univers.
0? - Mention spéciale, le Big-Bang. Les théories courantes estiment que l'univers est né d'un évènement cosmique particulier qu'est le Big-Bang. Comme son nom le suggère, on le compare généralement à une gigantesque explosion. La théorie est en fait plus étrange : elle suggère que l'univers était alors particulièrement chaud, dense et... petit. Il était donc concentré, non pas comme un point ultra dense dans l'espace, mais constituait lui même cet espace. L'expansion rapide qui suivit le big-bang créa alors l'espace que l'on connait, mais cette phase d'expansion ne constitue pas une explosion à proprement parler.
Frappés par une météorite
Ann Hodges est connue pour être la seule personne blessée sérieusement par une chute de météorite, la météorite de Sylacauga.
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| Ann Hodges et la météorite |
D'autres cas, exceptionnels et généralement sans gravité, ont été relevés : un garçon ougandais aurait reçu une petite pierre de 3 grammes, heureusement freinée dans sa chute par un arbre, une jeune fille de Northallerton[2] aurait été frappée (par ricochet) au pied par une petite météorite. Le cas le plus intéressant est celui d'un jeune allemand qui vit une boule de feu descendre du ciel lors de son trajet scolaire. La météorite, de la taille d'un petit pois[3], est tout de même tombée à une vitesse de près de 48000 km/h, laissant malgré sa petite taille une légère blessure à la main du jeune écolier, et surtout un cratère de 30 cm sur le bitume.
Ces exemples sont les mieux documentés, et plusieurs chutes de météorites tombées près d'hommes (cratères de toits, de voitures, de jardin...) ont pu être rapportées. Plusieurs histoires de météorites meurtrières ou de chutes ayant blessé sévèrement des hommes sont également rapportées[4], mais sont peu documentées ou considérées comme des canulars, tant et si bien que la météorite de Sylacauga est généralement considérée comme le seul exemple de météorite ayant entrainé une blessure sévère chez un être humain. La probabilité d'une chute de météorite sur un homme durant sa vie s'estime sur un ordre de 1 chance sur 100 millions à un milliard : 10 à 100 fois moins, par exemple, que de gagner au loto!
Pour en savoir plus :
[1] Space;com (2000), Despite near-misses, meteorites are low risk.
[2] BBC news (2002), Meteorite hits girl.
[3] Skynews (2009); Boy hit by meteorite travelling at 30000 mph.
[4] BC (2006), meteor strikes might kill people.
Le plasma, 4ème état de la matière
Solide, liquide, et gaz ne sont pas les seuls états de la matière, il y'a aussi... le plasma! Et c'est le plus abondant dans l'univers.
A des températures particulièrement hautes, les liaisons atomiques des molécules de gaz se rompent, les atomes se ionisent, les électrons leur sont arrachés. Lorsque la proportion des électrons libres est supérieure à celle des molécules neutres, le gaz, isolant, se fluidifie et forme alors un plasma conducteur d'électricité.
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| Une lampe à plasma (img L. Viatour) |
les plasmas sont toutefois très répandus à travers l'univers, représentant près de 99% de la matière visible : étoiles, nébuleuses, quasars... Très peu répandu sur Terre, puisque très peu propice à la vie, on observe cependant des manifestations maîtrisées de plasma dans des objets de la vie quotidienne : téléviseurs, tubes à néon, boules ionisantes qui eurent un grand succès décoratif dans les années 90 (image ci-contre).
Qu'est-ce qui différencie les 4 états de la matière?
- Les atomes d'un solide, constitués d'un noyau et d'électrons, sont fortement liés entre eux, à tel point que l'ensemble est quasi fixe.
- Les atomes d'un liquide ne sont plus que partiellement liés entre eux : néanmoins, chaque atome est encore lié à ses électrons.
- Les atomes d'un gaz ne sont plus du tout ou presque pas liés entre eux. Ils conservent toutefois leur cohésion atome/électrons.
- Le plasma, enfin, est un état dans lequel les électrons mêmes ne sont plus liés à leur atome, et errent plus ou moins librement.
Et c'est tout?
Le plasma, bien qu'il soit le plus connu des états de la matière en dehors des classiques Solide-Liquide-Gazeux, n'est pas le seul! Outre les états critiques intermédiaires (par exemple état mésomorphe ou cristal liquide, état supercritique liquide-gaz) existent également dans des conditions particulières des états singuliers de la matière, c'est le cas par exemple des condensats de Bose-Einstein. Certaines particularités jouent également sur les propriétés d'une matière : de l'eau peut se retrouver à l'état liquide et à pression normale, en dessous de 0° C, on parle de surfusion dans un état liquide métastable : une simple perturbation initie à une vitesse phénoménale la solidification de cette eau. Certains mélanges par exemple, de maïzena et d'eau, se comportent comme un fluide si on le manipule lentement. Dès lors par contre qu'on le manipule avec force ou rapidement, ce fluide se comporte quasiment comme un solide, à tel point que l'on peut courir dessus. On parle de Fluide non-newtonien.
Le plasma, bien qu'il soit le plus connu des états de la matière en dehors des classiques Solide-Liquide-Gazeux, n'est pas le seul! Outre les états critiques intermédiaires (par exemple état mésomorphe ou cristal liquide, état supercritique liquide-gaz) existent également dans des conditions particulières des états singuliers de la matière, c'est le cas par exemple des condensats de Bose-Einstein. Certaines particularités jouent également sur les propriétés d'une matière : de l'eau peut se retrouver à l'état liquide et à pression normale, en dessous de 0° C, on parle de surfusion dans un état liquide métastable : une simple perturbation initie à une vitesse phénoménale la solidification de cette eau. Certains mélanges par exemple, de maïzena et d'eau, se comportent comme un fluide si on le manipule lentement. Dès lors par contre qu'on le manipule avec force ou rapidement, ce fluide se comporte quasiment comme un solide, à tel point que l'on peut courir dessus. On parle de Fluide non-newtonien.
Le documentaire suivant (27 minutes), produit par le Dr Octave Enea, directeur de recherche au CNRS, présente le plasma et quelques applications possibles, notamment la création de Tokamaks, véritables centrales à fusion qui pourraient fournir notre énergie dans les décennies à venir.
Pour en savoir plus :
Qu'est-ce qu'un plasma? (2004) Fusion-magnétique - Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternative.
Plasma (eng) : Wikipedia
Plasma (eng) : Wikipedia
Du bruit et des sons dans l'espace?
Serenity, film de science-fiction produit en 2005, est l'une des rares œuvres cinématographiques dans laquelle on n'entend aucun son lorsque l'action se déroule dans l'espace. Bien que cela puisse, pour certains, ruiner l'ambiance, c'est une touche peu fréquente de réalisme que de nombreux films ne partagent pas : il n y a en effet aucun son dans le vide spatial.
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| Une explosion dans l'espace (avec son et image) |
Le son est une onde mécanique, et nécessite conséquemment un support matériel : du gaz, du solide ou du liquide, qu'importe. Dans le vide, la densité trop faible de particules ne permet pas, non seulement de propager une onde sonore, mais ne serait-ce que de la créer.
Son et densité de matière sont étroitement liées : plus un corps est dense, plus vite l'onde sonore se propage. Par exemple, la vitesse d'une onde sonore dans l'atmosphère au niveau de la mer est environ de 340 m/s. Dans l'eau par contre, elle atteint 1500 m/s. Dans la glace d'eau, près de 3 km/s et dans un solide comme l'acier, plus de 5 km/s. La vitesse du son dépend d'autres variables comme la température (elle même liée à la densité) ou la composition du milieu concerné, toutes ces variables n'ayant aucune signification dans le vide, où la température est proche du zéro absolu et la composition quasi-nulle.
Ou pourrait-on entendre des sons?
Sur la Lune, un son provenant par exemple de l'impact d'une météorite pourrait se propager à travers le sol, à la manière d'ondes sismiques (qui sont également des ondes mécaniques). En pratique, nos système sensoriels ne permettraient pas d'entendre quoi que ce soit en collant l'oreille contre le sol. Encore moins à la surface de la lune, sur laquelle un quasi-vide nous entourerait.
Il n'y a donc que dans des milieux suffisamment denses, telle qu'une atmosphère, que l'on peut entendre des bruits. La densité minimale pour entendre un son dépend bien sûr des capacités réceptrices de l'individu ou du capteur censé enregistrer un son.
Et l'onde lumineuse dans tout ça?
Soit dit de manière anecdotique, l'onde lumineuse se propage bel et bien dans l'espace... La lumière est un étonnant paradoxe de la physique, une entité que l'on considère, depuis Young et Fresnel, à la fois comme une onde et des corpuscules. Ainsi la lumière possède des caractéristiques de l'onde (sa propagation, sa diffraction) mais possède sa propre particule (photon). Elle n'a pas besoin de milieu dense, qui ne ferait que la ralentir ou la stopper.
Et l'onde lumineuse dans tout ça?
Soit dit de manière anecdotique, l'onde lumineuse se propage bel et bien dans l'espace... La lumière est un étonnant paradoxe de la physique, une entité que l'on considère, depuis Young et Fresnel, à la fois comme une onde et des corpuscules. Ainsi la lumière possède des caractéristiques de l'onde (sa propagation, sa diffraction) mais possède sa propre particule (photon). Elle n'a pas besoin de milieu dense, qui ne ferait que la ralentir ou la stopper.
L'explosion mystérieuse en Tunguska, 1908
En 1908, une explosion de 4 Mégatonnes, soit près de 250 bombes d'Hiroshima, ravagea 2000 km² de la forêt sibérienne et se fit ressentir sur toute la planète. Mais on n'a jamais retrouvé de cratère correspondant.
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| Paysage de désolation laissé par l'explosion (img : L. Kulik) |
Pendant 19 ans, la région ne fut pas prospectée, comte tenu de son hostilité (marais, rigueur hivernale, moustiques...); C'est en 1927 que le géologie Leonid A. Kulik prospecta pour la première fois officiellement la région, découvrant des paysages d'horreur. Ainsi qu'il le rapporte, aussi loin que son regard se posait lorsqu'il se trouvait vers l'épicentre, il ne voyait que désolation, arbres couchées et brûlés.
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| Localisation de l'impact (img : NASA) |
S'il s'avère qu'un météorite s'est crashé à Tunguska, ou a explosé en vol, on aura alors déterminé l'origine d'une des plus puissantes explosions de l'histoire de l'humanité. Selon les simulations de Mark Boslough, spécialiste de la modélisation d'impact de corps céleste, un astéroïde d'une dizaine de mètres de diamètre aurait pu dégager une puissance de 3 à 5 mégatonnes, se désagrégeant dans l'atmosphère en créant une gigantesque boule de feu à même de rendre compte des effets constatés au niveau du sol. La météorite de Tunguska représenterait alors la 6ème place au rang des types d'explosions les plus puissantes, plus de 250 fois la puissance développée par la bombe d'Hiroshima, avant même son invention.
pour en savoir plus :
Lombry T. (2007). Tunguska. Histoire d'impacts. Luxorion
Phillips T. (2008). The Tunguska impact - 100 years later. NASA
pour en savoir plus :
Lombry T. (2007). Tunguska. Histoire d'impacts. Luxorion
Phillips T. (2008). The Tunguska impact - 100 years later. NASA
Le plus grand barrage de castor, découvert grâce à Google Earth
C'est une étonnante découverte qu'a réalisé Jean Thie en octobre 2007, sur Google Earth, lors d'une recherche sur la fonte du permafrost dans le grand nord canadien. Une formidable étendue de couleur brune au milieu de la verdure, repérée par satellite s'est avérée être une construction exceptionnelle, visible depuis l'espace et... non humaine! Il s'agissait du plus grand barrage de castors du monde : 850 mètres de bois patiemment assemblé pour créer une retenue d'eau propice à l'activité des castors, probablement sur plusieurs générations, depuis plus de 40 ans.
Le plus grand barrage de castor - Google Earth - Coordonnées GPS : 58,27 / -112,25
Ce barrage se situe dans la partie sud du Parc National Wood Buffalo, l'une des plus grandes réserves naturelles de la planète. Il s'agit de l'œuvre de castors Nord-américains, beaucoup plus gros et bâtisseurs que nos castors européens. Ces excellents nageurs construisent des barrages pour trois raisons principales :
- Conserver leur nourriture, l'eau profonde, plus fraîche, faisant office de réfrigérateur.
- Échapper à leur prédateurs (coyotes, ours...) en plongeant sous une eau rendu profonde grâce au barrage, ou en se faufilant à l'intérieur de la construction.
- S'abriter des aléas climatiques du quotidien.
Bien que les constructions de castor s'étendent rarement au delà de 80 à 100 mètres, des barrages de plus de 500 mètres ont déjà été observés. C'est le cas du tenant du record avant cette découverte, le barrage de Three Forks, dans le Montana (États-Unis), atteignant 652 mètres.
Les recherches[1] effectuées par Jean Thie l'ont amené à conclure, à partir d'anciennes photos, à l'existence du barrage depuis 25 ans : des photos satellites de la NASA datant de 2000 et 1990 le montrait déjà. De vieilles photos satellites datant de 1975 montraient également les prémisses de sa construction, avec plusieurs parties de barrages primaires visibles. La construction de ce qui est devenu le plus grand barrage de castors aurait donc débuté dans les années 70 : nul doute que de nombreuses familles de castors se sont relayées, plusieurs formant des barrages primaires finissant par se rejoindre pour donner naissance à la structure d'aujourd'hui.
De fait, la construction se poursuit actuellement : deux digues supplémentaires sont en cours de constructions aux alentours du barrage : elles pourraient rejoindre la structure d'ici une dizaine d'année, augmentant la taille de l'édifice de 100 à 200 mètres supplémentaires! Force est de constater que l'homme n'est plus le seul bâtisseur dont certaines de ses constructions sont visibles depuis l'espace!
Pour en savoir plus :
Thie J., (2010). "The longer Beaver Dam in the world". Geostrategies.com (consulté le 3 octobre 2010)
Visible depuis l'espace, vraiment?
C'est l'une des légendes urbaines les plus connues, en même temps qu'elle constitue un canular qui, pourtant, continue de se répandre dans la culture générale comme un fait établi.
La Grande Muraille de Chine visible depuis l'espace, c'est un mythe.
Un peu de bon sens pour commencer : on considère généralement la fin de l'atmosphère terrestre aux limites de la Mésosphère, vers 80 à 85 kilomètres de hauteur. Rappelons toutefois que les limites exactes du vide spatial se situent davantage au delà de la Ionosphère (1000 kilomètres), voire de l'Exosphère (pouvant s'étendre jusqu'à 10 000 kilomètres de hauteur). Les frontières entre l'atmosphère et l'espace étant par nature continues et donc avant tout conventionnelles, on délimite la ligne de séparation au dessus de la Terre à environ 100 kilomètres (ligne Kármán).
Sachant que la Grande Muraille de Chine, dans ses plus gros fondements, atteint quelques 9 mètres de large[1], elle n'est pas plus visible de l'espace qu'une autoroute ou qu'un gros bâtiment.
Sachant maintenant que l'acuité visuelle moyenne se situe aux alentours d'une minute-arc (1 soixantième de degré)[2], on peut alors distinguer un trait fin d'1 millimètre à une distance maximale comprise entre 2,5 et 3 mètres. Un objet suffisamment grand pour qu'on le voit depuis l'espace (à 100 km d'altitude) devrait donc dépasser... 33 m². Une construction d'une longueur et d'une largeur de 34 mètres ou plus (toute autre considération gardée), serait donc en théorie visible depuis l'espace, par temps clair et dans de bonnes condition de visibilité.
Alors, peux-t-on voir la Grande Muraille de Chine? Entre affirmations et démentis, le débat est toujours vif. Du point de vue strictement optique, concernant l'homme et ses organes visuels, la largeur de la Muraille ne parait pas suffisante, sauf... peut être à l'aube et au crépuscule, tandis que l'ombre de cette muraille s'allonge sur le sol, il est possible d'observer indirectement l'édifice. D'une part parce que l'ombre devient plus large que l'édifice lui même, d'autre part parce que l'on distingue nettement mieux une différence de contraste importante (telle qu'une ombre noire sur un fond vert-brun-gris) plutôt qu'une ligne que l'on peut difficilement discriminer sur un fond d'une couleur semblable. cette sensation de contraste permettrait de détecter une forme comprise dans une demi-seconde d'arc (un objet 120 fois plus petit... s'il est très contrasté par rapport à ses alentours).
Il y'a en définitive trois façons de distinguer un objet de loin : on le discrimine par résolution (il s'agit alors d'une propriété des cônes de la rétine de l'ordre de la minute-arc), par contraste (il s'agit alors d'une propriété des bâtonnets de la rétine, de l'ordre de la demi-seconde-arc), ou encore par stéréoscopie (la différence de position entre les deux yeux permettant de distinguer une profondeur, pouvant aller de 2 à 60 secondes-arc).
Une observation directe et correcte de la Grande Muraille de Chine, au delà d'une trentaine de kilomètres de haut, est donc illusoire[3]. une observation indirecte ou déformée est par contre envisageable à des altitudes plus élevées.
Pour en savoir plus :
[1] Rosenberg M. "The Great Wall of China". Geography.about.com (consulté en ligne le 2 octobre 2010)
[2] Visual Acuity (Wikipédia)
[3] López-Gil N. "Is it Really Possible to See the Great Wall of China from Space with a Naked Eye?". Journal of Optometry 1 (1): 3–4.
La Grande Muraille de Chine visible depuis l'espace, c'est un mythe.
Un peu de bon sens pour commencer : on considère généralement la fin de l'atmosphère terrestre aux limites de la Mésosphère, vers 80 à 85 kilomètres de hauteur. Rappelons toutefois que les limites exactes du vide spatial se situent davantage au delà de la Ionosphère (1000 kilomètres), voire de l'Exosphère (pouvant s'étendre jusqu'à 10 000 kilomètres de hauteur). Les frontières entre l'atmosphère et l'espace étant par nature continues et donc avant tout conventionnelles, on délimite la ligne de séparation au dessus de la Terre à environ 100 kilomètres (ligne Kármán).
Sachant que la Grande Muraille de Chine, dans ses plus gros fondements, atteint quelques 9 mètres de large[1], elle n'est pas plus visible de l'espace qu'une autoroute ou qu'un gros bâtiment.
Sachant maintenant que l'acuité visuelle moyenne se situe aux alentours d'une minute-arc (1 soixantième de degré)[2], on peut alors distinguer un trait fin d'1 millimètre à une distance maximale comprise entre 2,5 et 3 mètres. Un objet suffisamment grand pour qu'on le voit depuis l'espace (à 100 km d'altitude) devrait donc dépasser... 33 m². Une construction d'une longueur et d'une largeur de 34 mètres ou plus (toute autre considération gardée), serait donc en théorie visible depuis l'espace, par temps clair et dans de bonnes condition de visibilité.
Alors, peux-t-on voir la Grande Muraille de Chine? Entre affirmations et démentis, le débat est toujours vif. Du point de vue strictement optique, concernant l'homme et ses organes visuels, la largeur de la Muraille ne parait pas suffisante, sauf... peut être à l'aube et au crépuscule, tandis que l'ombre de cette muraille s'allonge sur le sol, il est possible d'observer indirectement l'édifice. D'une part parce que l'ombre devient plus large que l'édifice lui même, d'autre part parce que l'on distingue nettement mieux une différence de contraste importante (telle qu'une ombre noire sur un fond vert-brun-gris) plutôt qu'une ligne que l'on peut difficilement discriminer sur un fond d'une couleur semblable. cette sensation de contraste permettrait de détecter une forme comprise dans une demi-seconde d'arc (un objet 120 fois plus petit... s'il est très contrasté par rapport à ses alentours).
Il y'a en définitive trois façons de distinguer un objet de loin : on le discrimine par résolution (il s'agit alors d'une propriété des cônes de la rétine de l'ordre de la minute-arc), par contraste (il s'agit alors d'une propriété des bâtonnets de la rétine, de l'ordre de la demi-seconde-arc), ou encore par stéréoscopie (la différence de position entre les deux yeux permettant de distinguer une profondeur, pouvant aller de 2 à 60 secondes-arc).
Une observation directe et correcte de la Grande Muraille de Chine, au delà d'une trentaine de kilomètres de haut, est donc illusoire[3]. une observation indirecte ou déformée est par contre envisageable à des altitudes plus élevées.
Pour en savoir plus :
[1] Rosenberg M. "The Great Wall of China". Geography.about.com (consulté en ligne le 2 octobre 2010)
[2] Visual Acuity (Wikipédia)
[3] López-Gil N. "Is it Really Possible to See the Great Wall of China from Space with a Naked Eye?". Journal of Optometry 1 (1): 3–4.
La planète la plus chaude du système solaire
Contrairement à ce que son emplacement laisserait croire, Mercure, la planète la plus proche de notre Soleil, n'est pas la plus chaude : sa température de surface s'élève à environ 420°C de moyenne, quand celle de Vénus atteint en moyenne 460 à 470°C, bien que celle-ci ne reçoive à peu près qu'un quart de l'énergie solaire que reçoit Mercure.
L'une des principales raisons évoquées pour expliquer cet échauffement intense : l'effet de serre. L'atmosphère de Vénus est composée majoritairement de dioxyde de carbone, le CO2 qui fait la une sur de nombreux médias, à cause de l'effet de serre qu'il provoque sur Terre. Néanmoins, c'est davantage le dioxyde de souffre et la vapeur d'eau de l'atmosphère vénusienne, qui piègent les infrarouges renvoyés par le sol, de même que les gouttes d'acide sulfurique qui composent les nuages. Une grande partie de l'énergie solaire (75%) est renvoyée directement dans l'espace par l'atmosphère. Le peu qui passe contribue néanmoins à un effet de serre de l'ordre de 505°C (celui de la terre s'élève approximativement à 33°C).
Vénus présente quelques caractéristiques spectaculaires en plus de sa température et du plus fort effet de serre du système solaire. Le jour de Vénus dure plus de 116 jours terriens, et pourtant, l'atmosphère dans son ensemble réalise une rotation en 4 jours. Les vents balaient la surface de Vénus à près de 100 m/s, soit 360 km/h. A l'équateur, les vents peuvent atteindre 540km/h.
La pression à la surface de Vénus, à cause de son atmosphère très dense, est près de 93 fois celle de la Terre.
L'une des principales raisons évoquées pour expliquer cet échauffement intense : l'effet de serre. L'atmosphère de Vénus est composée majoritairement de dioxyde de carbone, le CO2 qui fait la une sur de nombreux médias, à cause de l'effet de serre qu'il provoque sur Terre. Néanmoins, c'est davantage le dioxyde de souffre et la vapeur d'eau de l'atmosphère vénusienne, qui piègent les infrarouges renvoyés par le sol, de même que les gouttes d'acide sulfurique qui composent les nuages. Une grande partie de l'énergie solaire (75%) est renvoyée directement dans l'espace par l'atmosphère. Le peu qui passe contribue néanmoins à un effet de serre de l'ordre de 505°C (celui de la terre s'élève approximativement à 33°C).
Vénus présente quelques caractéristiques spectaculaires en plus de sa température et du plus fort effet de serre du système solaire. Le jour de Vénus dure plus de 116 jours terriens, et pourtant, l'atmosphère dans son ensemble réalise une rotation en 4 jours. Les vents balaient la surface de Vénus à près de 100 m/s, soit 360 km/h. A l'équateur, les vents peuvent atteindre 540km/h.
La pression à la surface de Vénus, à cause de son atmosphère très dense, est près de 93 fois celle de la Terre.
Voyage dans l'espace en un temps relativement court?
Le célèbre paradoxe des jumeaux illustre un corolaire intéressant de la théorie de la relativité générale, dont plusieurs auteurs se sont servis pour rendre théoriquement faisable un voyage interstellaire. Cette hypothèse est explorée de manière théorique en prenant en compte la dilatation du temps introduite par la relativité générale. Si tant est qu'un objet puisse se déplacer rapidement, l'écoulement du temps perçu par cet objet paraitra beaucoup moins rapide que l'écoulement du temps perçu par un observateur fixe.
Ainsi, un éventuel vaisseau capable d'atteindre une grande vitesse pourrait voir son temps subjectif raccourcir à tel point qu'un voyage interstellaire deviendrait envisageable sur une échelle de temps humain.
Examinons ce qu'il en est réellement : un éventuel vaisseau spatial voyageant à une vitesse égale à 10% de celle de la lumière (ce qui fait tout de même près de 30 000 kilomètres par secondes) pourrait parcourir les 4,22 années lumières qui nous séparent de Proxima, l'étoile qui nous est la plus proche (excepté notre Soleil), en seulement 42 ans subjectifs.
Si le vaisseau revient sur Terre et parcoure une nouvelle fois cette distance à 10% de la vitesse de la lumière, son voyage aura en totalité duré 84 ans, pour le voyageur. Pour un observateur fixe resté sur Terre, il se sera déroulé... 84,4 ans! La différence est très minime comparée à l'idée classique que l'on se fait, exagérée, de la dilatation du temps.
Pour qu'une différence nette et avantageuse se fasse sentir, il faut atteindre une énergie et une vitesse incroyable! Si l'on recommence le calcul en supposant une vitesse de 80% de celle de la lumière, le temps nécessaire pour parcourir 4,22 années lumière, pour l'observateur humain, est d'environ 5,27 ans. Néanmoins, pour celui qui se déplace à la vitesse de 0,8 c, le temps subjectif deviendra 3,165 ans! C'est déjà plus avantageux...
Toutefois, les problèmes pour arriver à cette vitesse, à plus forte raison pour un vaisseau contenant des occupants, rendent ce type de voyage en pratique impossible pour l'instant. On voit qu'il faudrait atteindre des vitesses vertigineuses pour que la dilatation du temps permette de raccourcir notablement le temps (subjectif) d'un voyage. L'objet le plus rapide jamais construit par l'homme, Hélios 2, disposant de conditions particulières, d'ailleurs, pour atteindre sa vitesse maximale (comme l'effet de fronde gravitationnelle), n'a atteint qu'un 4269ème de la vitesse de la lumière, soit 0,0234%...
Ainsi, un éventuel vaisseau capable d'atteindre une grande vitesse pourrait voir son temps subjectif raccourcir à tel point qu'un voyage interstellaire deviendrait envisageable sur une échelle de temps humain.
Examinons ce qu'il en est réellement : un éventuel vaisseau spatial voyageant à une vitesse égale à 10% de celle de la lumière (ce qui fait tout de même près de 30 000 kilomètres par secondes) pourrait parcourir les 4,22 années lumières qui nous séparent de Proxima, l'étoile qui nous est la plus proche (excepté notre Soleil), en seulement 42 ans subjectifs.
Si le vaisseau revient sur Terre et parcoure une nouvelle fois cette distance à 10% de la vitesse de la lumière, son voyage aura en totalité duré 84 ans, pour le voyageur. Pour un observateur fixe resté sur Terre, il se sera déroulé... 84,4 ans! La différence est très minime comparée à l'idée classique que l'on se fait, exagérée, de la dilatation du temps.
Pour qu'une différence nette et avantageuse se fasse sentir, il faut atteindre une énergie et une vitesse incroyable! Si l'on recommence le calcul en supposant une vitesse de 80% de celle de la lumière, le temps nécessaire pour parcourir 4,22 années lumière, pour l'observateur humain, est d'environ 5,27 ans. Néanmoins, pour celui qui se déplace à la vitesse de 0,8 c, le temps subjectif deviendra 3,165 ans! C'est déjà plus avantageux...
Toutefois, les problèmes pour arriver à cette vitesse, à plus forte raison pour un vaisseau contenant des occupants, rendent ce type de voyage en pratique impossible pour l'instant. On voit qu'il faudrait atteindre des vitesses vertigineuses pour que la dilatation du temps permette de raccourcir notablement le temps (subjectif) d'un voyage. L'objet le plus rapide jamais construit par l'homme, Hélios 2, disposant de conditions particulières, d'ailleurs, pour atteindre sa vitesse maximale (comme l'effet de fronde gravitationnelle), n'a atteint qu'un 4269ème de la vitesse de la lumière, soit 0,0234%...
Super bactéries poly-extrêmophiles, les organismes les plus résistants
C'est grâce à la découverte d'organismes vivants dans des endroits où, quelques décennies auparavant, on n'aurait jamais cru la vie possible, que l'éventail des possibilités du vivant s'étend désormais à des conditions incroyablement hostiles.
Certaines bactéries sont ainsi particulièrement résistantes aux radiations (radiorésistance), d'autres à l'acidité (acidophilie), certaines au froid extrême (psychrophilie) et d'autres encore à des pressions (piézophilie ou barophilie) ou des chaleurs infernales (thermophilie).
Encore plus fortes, certaines bactéries sont capables de résister au cumul de plusieurs de ces conditions : ces super-bactéries repoussent les limites de la vie dans les endroits les plus improbables, et constituent un argument en faveur de la possibilité de la vie sur des planètes qu'on croyait jusqu'alors totalement incompatibles avec le développement du vivant.
C'est le cas de Deinococcus Radiodurans[1], la première bactérie poly-extrêmophile découverte. Cette bactérie ultra résistante peut se développer en milieu très acide, survit à des radiations élevées (c'est l'un des organismes les plus radiorésistants) d'ultraviolets ou de radiations ionisantes. elle est également capable de résister à la famine ou la dessiccation (absence de nourriture et d'eau), aux températures extrêmes et même à certaines conditions particulièrement hostiles comme le vide ou la présence de péroxyde d'hydrogène (très oxydant). Son extraordinaire résistance lui a valu le surnom de Conan la bactérie.
Son arme contre l'agression, un système de réparation d'ADN très efficace logé au sein de sa structure cellulaire très particulière. Deinococcus Radiodurans est même capable après une mort clinique (fragmentation de son ADN, déshydratation totale, gel...) de revenir à la vie si les conditions du milieu le permettent (milieu riche en nutriment, retour à des conditions moins agressives).
Dans un registre similaire, Kineococcus Radiotolerans possède des propriétés semblables à celles de Deinococcus, avec en prime la capacité de résister à des produits chimiquement très toxiques (herbicides, solvants, composés chlorés...).
Et dans un autre ordre d'idée, la Bacille infernale (Bacillus infernus) peut survivre à des pressions gigantesques : on l'a retrouvé à près de 3200 mètres sous terre et au fond de la fosse des Mariannes (11000 mètres sous la mer). Elle possède également des propriétés alcalophiles (ph 7,8), thermophiles (60°C) et halophiles (fortes concentrations en sel).
Ces trois bactéries, particulièrement Deinococcus et Kineococcus, sont très étudiées pour leur pouvoir de décomposition en milieu radioactif, mais également dans des visées plus pratiques à court terme comme la production d'enzymes fonctionnant à basse température (par exemple, pour les lessives) ou la dé-pollution agricole.
Pour en savoir plus :
[1] Desbrosses S. (2011). Organismes polyextrêmophiles : Deinococcus radiodurans (Conan la bactérie). NatureXtreme
Certaines bactéries sont ainsi particulièrement résistantes aux radiations (radiorésistance), d'autres à l'acidité (acidophilie), certaines au froid extrême (psychrophilie) et d'autres encore à des pressions (piézophilie ou barophilie) ou des chaleurs infernales (thermophilie).
Encore plus fortes, certaines bactéries sont capables de résister au cumul de plusieurs de ces conditions : ces super-bactéries repoussent les limites de la vie dans les endroits les plus improbables, et constituent un argument en faveur de la possibilité de la vie sur des planètes qu'on croyait jusqu'alors totalement incompatibles avec le développement du vivant.
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| Img D. Radiodurans. NatureXtreme |
Son arme contre l'agression, un système de réparation d'ADN très efficace logé au sein de sa structure cellulaire très particulière. Deinococcus Radiodurans est même capable après une mort clinique (fragmentation de son ADN, déshydratation totale, gel...) de revenir à la vie si les conditions du milieu le permettent (milieu riche en nutriment, retour à des conditions moins agressives).
Dans un registre similaire, Kineococcus Radiotolerans possède des propriétés semblables à celles de Deinococcus, avec en prime la capacité de résister à des produits chimiquement très toxiques (herbicides, solvants, composés chlorés...).
Et dans un autre ordre d'idée, la Bacille infernale (Bacillus infernus) peut survivre à des pressions gigantesques : on l'a retrouvé à près de 3200 mètres sous terre et au fond de la fosse des Mariannes (11000 mètres sous la mer). Elle possède également des propriétés alcalophiles (ph 7,8), thermophiles (60°C) et halophiles (fortes concentrations en sel).
Ces trois bactéries, particulièrement Deinococcus et Kineococcus, sont très étudiées pour leur pouvoir de décomposition en milieu radioactif, mais également dans des visées plus pratiques à court terme comme la production d'enzymes fonctionnant à basse température (par exemple, pour les lessives) ou la dé-pollution agricole.
Pour en savoir plus :
[1] Desbrosses S. (2011). Organismes polyextrêmophiles : Deinococcus radiodurans (Conan la bactérie). NatureXtreme
La loi interdit-elle le contact avec les extraterrestres?
Une loi américaine, chapitre 14, section 1211 du code pénal, rend illégal pour les citoyens américains d'avoir tout contact avec des extraterrestres.
Pas tout à fait exact... Mal interprétée, cette loi a fait l'objet de plusieurs rumeurs sur l'internet. La loi existe, mais en des termes relativement distincts : elle fait avant tout référence aux objets ou êtres ayant été en contact avec des éléments potentiellement dangereux. Le contact n'est pas interdit, mais la NASA se réserve le droit de mettre en quarantaine tout objet ou personne qui reviendrait sur le sol américain après avoir été en contact avec des éléments dont la dangerosité n'est pas connue.
C'est le jour même du lancement de la première mission sur la lune , Apollo 11, que cette loi fut discutée. Quelques temps auparavant, le célèbre auteur Michael Crichton publiait une nouvelle, the Andromeda Strain, dans laquelle un élément biologique ramené de l'espace provoquait de nombreuses perturbations et d'importants dégâts sur Terre.
Avec la section 1211 du chapitre 12, la NASA entendait simplement protéger la Terre d'une éventuelle invasion biologique en disposant à l'écart les astronautes ou les vaisseaux (il n'est nul part fait mention d'extraterrestres, mais plutôt d'agents biologiques - cela concernait donc avant tout des entités comme les bactéries ou les virus) qui reviendraient de l'espace. Cette loi ne s'applique pas non plus aux seuls citoyens américains, mais à tout ce qui tomberait sur le sol des États-Unis, ce afin de prévenir toute contamination non volontaire terrienne des éléments extraterrestres.
Pas tout à fait exact... Mal interprétée, cette loi a fait l'objet de plusieurs rumeurs sur l'internet. La loi existe, mais en des termes relativement distincts : elle fait avant tout référence aux objets ou êtres ayant été en contact avec des éléments potentiellement dangereux. Le contact n'est pas interdit, mais la NASA se réserve le droit de mettre en quarantaine tout objet ou personne qui reviendrait sur le sol américain après avoir été en contact avec des éléments dont la dangerosité n'est pas connue.
C'est le jour même du lancement de la première mission sur la lune , Apollo 11, que cette loi fut discutée. Quelques temps auparavant, le célèbre auteur Michael Crichton publiait une nouvelle, the Andromeda Strain, dans laquelle un élément biologique ramené de l'espace provoquait de nombreuses perturbations et d'importants dégâts sur Terre.
Avec la section 1211 du chapitre 12, la NASA entendait simplement protéger la Terre d'une éventuelle invasion biologique en disposant à l'écart les astronautes ou les vaisseaux (il n'est nul part fait mention d'extraterrestres, mais plutôt d'agents biologiques - cela concernait donc avant tout des entités comme les bactéries ou les virus) qui reviendraient de l'espace. Cette loi ne s'applique pas non plus aux seuls citoyens américains, mais à tout ce qui tomberait sur le sol des États-Unis, ce afin de prévenir toute contamination non volontaire terrienne des éléments extraterrestres.
Apophis 99942, un Astéroïde dangereux?
Apophis 99942 est un astéroïde géocroiseur (qui se trouve sur une orbite sur laquelle il croise de près la Terre) découvert en juin 2004. Il provoqua une petite frayeur compte tenu de sa proximité avec l'orbite de la Terre : on pensait alors qu'il pourrait s'écraser sur Terre le vendredi 13 avril 2029. Un tel impact, pour cet objet de 270m de long pour 27 millions de tonnes, provoquerait un choc d'une puissance 10 fois supérieur à la Tsar Bomba, la bombe la plus puissante jamais réalisée, entrainant potentiellement la destruction totale d'une grande ville ou un raz de marée gigantesque (pouvant aller jusqu'à plus de 150 m de haut!), et laissant derrière lui un cratère de 4 kilomètres.
Fort heureusement, des observations suivantes ont établi une probabilité quasiment nulle d'impact en 2029. Par contre, sur les 100 années prochaines, le risque le moins improbable se situe le 13 avril (encore) de 2036 avec une probabilité estimée à 1/233000.
Fort heureusement, des observations suivantes ont établi une probabilité quasiment nulle d'impact en 2029. Par contre, sur les 100 années prochaines, le risque le moins improbable se situe le 13 avril (encore) de 2036 avec une probabilité estimée à 1/233000.
Le phénomène le plus lumineux dans l'univers
Témoignant d'une énergie libérée gigantesque, le Sursaut Gamma est le phénomène le plus lumineux que l'on connaisse jusqu'à présent. Détectés une première fois en 1969 on estime leur origine à la mort d'étoiles massives, ou la formation de trous noirs par la fusion de deux étoiles binaires.
L'éjection à une vitesse incroyable (près de 99,995% de la vitesse de la lumière) de photons gamma, dans un laps de temps relativement court, produit un flash si lumineux qu'il permet de les voir jusqu'aux plus grandes distances possibles, vers les confins de l'univers. Le plus ancien et plus lointain sursaut gamma observé s'est déroulé il y'a un peu plus de 13 milliards d'années. L'univers était alors très jeune (un peu plus de 600 millions d'années).
L'éjection à une vitesse incroyable (près de 99,995% de la vitesse de la lumière) de photons gamma, dans un laps de temps relativement court, produit un flash si lumineux qu'il permet de les voir jusqu'aux plus grandes distances possibles, vers les confins de l'univers. Le plus ancien et plus lointain sursaut gamma observé s'est déroulé il y'a un peu plus de 13 milliards d'années. L'univers était alors très jeune (un peu plus de 600 millions d'années).
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