Collisions, disparitions, découvertes : pot pourri des dernières

Mission pour la Science et la Technologie de l’Ambassade de France aux Etats-Unis
Collisions, disparitions, découvertes : pot pourri des dernières
nouvelles du système solaire
Publié le vendredi 11 juin 2010
Voir en ligne : https://www.france-science.org/Collisions-disparitions.html
Mars et ses roches carbonatées, Titan comme modèle de la Terre primitive, Jupiter subissant des disparitions
de bandes et des collisions : cette semaine va être l’occasion de faire un petit tour du système solaire.
Des carbonates sur Mars
Les robots sont bien utiles. Au moment où la mission Mars 500 débute afin d’étudier comment les hommes
peuvent supporter le long confinement qu’imposerait une mission humaine vers la planète rouge, ils restent
les meilleurs pour aller explorer le système solaire. Jusqu’au moment où quelques poussières viennent
perturber le fonctionnement des instruments qu’ils transportent.
C’est ce qui est arrivé au Spectromètre d’Emission Thermale Miniature du robot Spirit qui a parcouru Mars en
2005. L’instrument, développé à l’Arizona State University, avait vu ses mesures perturbées par la présence
de poussières. Il a fallu quelques années aux chercheurs pour pouvoir corriger l’effet de ces poussières dans
les spectres mesurés par l’instrument. Le résultat obtenu valait bien tous ces efforts : des pierres ayant une
abondance en carbonate de 25% de leur masse ont été identifiées. Un record.
Les carbonates sont très utiles pour retracer le passé climatique de la planète mais aussi pour toutes les
questions en lien avec la présence d’eau et donc éventuellement de vie. D’autres roches identifiées par des
robots sur Mars ont laissé penser que de l’eau acide avait pu ruisseler à la surface de la planète. Or, l’eau
acide dissout les carbonates. L’identification de roches carbonatées témoigne alors de la présence d’eau
neutre, plus adaptée à l’apparition de formes de vie.
Cette découverte ne simplifie pas le travail des planétologues qui doivent comprendre comment les conditions
géologiques et climatiques ont pu se succéder pour créer ces différentes roches. Cette histoire montre aussi
que les quantités phénoménales de données récupérées par les instruments d’observation et les robots
d’explorations fournissent le matériel aux chercheurs pour des années de travail et de dépouillement. Avec
toujours de nouvelles découvertes à la clé.
L’atmosphère de Titan explique une partie du mystère de la vie sur Terre
Titan est le principal satellite de Saturne, la célèbre planète géante aux anneaux. L’intérêt pour cet astre,
d’une taille comparable à la moitié de celle de notre planète, a grandi au fur et à mesure que sa composition a
été étudiée. Le satellite possède une atmosphère dense contenant des molécules organiques qui sont
considérées comme les bases nécessaires pour produire les molécules pré-biotiques. La sonde Cassini a par
ailleurs apporté la preuve de la présence de liquide à la surface de l’astre. Titan pourrait ainsi fournir un
modèle de ce qu’était la Terre peu après sa formation, au moment où la vie est apparue.
Une nouvelle étude menée à l’University of Colorado - Boulder vient de rapprocher une fois de plus Titan et la
Terre primitive [1]. Les chercheurs ont simulé les effets d’une atmosphère terrestre primitive composée de
divers hydrocarbures, comme celle du satellite de Saturne. L’atmosphère ainsi constituée absorbe le
rayonnement ultra-violet qui n’atteint pas le sol où il nuirait au développement de la vie. L’autre avantage créé
est l’accumulation dans l’atmosphère d’ammoniac créant un effet de serre assurant le maintien des
températures à une époque où le rayonnement solaire était 20 à 30% moins intense qu’actuellement.
La modélisation s’appuie sur des tentatives déjà menées pour lesquelles la forme des particules de matière
organique était sphérique. Le résultat actuel a été obtenu en incluant dans le modèle des chaines irrégulières
de particules plus proche de celles attendues et similaires à celles présentes dans l’atmosphère de Titan. Les
découvertes récentes sur le rôle du dioxyde de carbone dans le réchauffement de la Terre primitive ont
conduit à abandonner les anciennes hypothèses de composition de l’atmosphère au moment de l’apparition
de la vie. L’étude de l’UC - Boulder vient ainsi conforter une nouvelle hypothèse : celle d’une atmosphère riche
en molécules organiques.
Jupiter perd ses bandes…
Jupiter est une planète du type géante gazeuse, avec un diamètre 11 fois supérieur à celui de la Terre. Un
petit télescope suffit pour obtenir une belle vue de Jupiter et de sa succession de bandes horizontales rouges
et blanches. Cependant, ces bandes de nuages peuvent évoluer au point de disparaître. La Ceinture
Equatoriale Sud (CES), rougeâtre et large comme deux fois la Terre, s’est ainsi évanouie ces derniers mois
(figure 3).
Les raisons de cette disparition ne sont pas connues. Elle pourrait être due à l’apparition de nuages
d’ammoniac qui viendraient recouvrir temporairement la CES. Ce phénomène montre combien les
informations manquent sur la composition et la dynamique de l’atmosphère jovienne. Un autre exemple de ces
manques est incarné par la grande tâche rouge, un ouragan monstrueux qui s’enroule dans la CES, seul point
rouge actuellement dans l’hémisphère sud et dont la dynamique n’est toujours pas comprise. Ce n’est pas la
première fois qu’une telle disparition intervient. La CES peut disparaître pendant deux ans, à intervalles
irréguliers. Sa réapparition est toujours liée à des phénomènes violents de tempêtes et de création de vortex
dans l’atmosphère.
Des chercheurs français ont récemment proposé une explication sur l’origine des bandes de nuages du
Jupiter qui pourrait aider à comprendre leur évolution [2]. Ces bandes résulteraient des marées
gravitationnelles crées par les nombreux satellites orbitant autour des planètes géantes. Ces résultats
s’appuient notamment sur des simulations des systèmes à l’aide de liquides et de cylindres en rotation.
… et se fait bombarder !
L’autre actualité de Jupiter est son bombardement par un corps céleste qui était resté jusqu’à présent non
identifié. L’évènement a eu lieu en juillet 2009 et avait été photographié par Anthony Wesley en Australie. Les
télescopes du monde entier s’étaient alors tournés vers la planète géante. Le télescope spatial Hubble, dont
les 20 ans ont été célébrés en grande pompe récemment, avait aussi pointé ses miroirs vers Jupiter.
Les images obtenues par Hubble, publiée cette semaine, ont permis aux chercheurs d’identifier le responsable
de la collision. Il s’agirait d’un astéroïde d’environ 500 mètres de diamètre. Cette identification a pu être
possible en comparant les images de 2009 avec celles de la collision entre Jupiter et la comète P/ShoemakerLevy 9 de 1994. A partir de ces images, les astronomes ont pu identifier des différences de composition
chimique et de structure mais aussi remonter à la trajectoire du corps impliqué dans la collision. Ces indices
ont alors permis d’accuser un astéroïde et d’évaluer sa taille [3].
Au moment où ces images étaient publiées, une nouvelle collision d’un objet avec Jupiter était filmée, à
nouveau par Anthony Wesley [4]. Ces collisions sont statistiquement sensées se produire une fois par siècle,
voire par millénaire. Ces exemples nous rappellent ainsi que notre environnement spatial direct peut être
chaotique, et dangereux.
Source :
- ASU instrument helps identify rare rock on Mars, ASU News, R.Burnham, 03/06/2010 http://asunews.asu.edu/20100603_carbonate
- Early Earth Haze Likely Provided Ultraviolet Shield for Planet, Says New CU-Boulder Study, Office of News
Services
UCB,
J.
Scott,
03/06/2010
http://www.colorado.edu/news/r/2b462a33ff2c6d66d5d8d56a0a5f0c5a.html
- Big Mystery : Jupiter Loses a Stripe, NASA Science News, T. Phillips, 20/05/2010 http://science.nasa.gov/science-news/science-at-nasa/2010/20may_loststripe/
- New Hubble Images Zoom In on Asteroid Impact on Jupiter, Universe Today, N. Atkinson, 03/06/2010 http://www.universetoday.com/2010/06/03/new-hubble-images-zoom-in-on-asteroid-impact-on-jupiter/
Pour en savoir plus, contacts :
- [1] E. Wolf et al., Science Vol. 328. no. 5983, pp. 1266 - 1268 4 June 2010 DOI : 10.1126/science.1183260 http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/328/5983/1266?rss=1
- [2] Les marées gravitationnelles à l’origine des écoulements des vents en zone sur Jupiter, CNRS INSU,
11/05/2010
http://www.insu.cnrs.fr/co/ama09/les-marees-gravitationnelles-a-l-origine-des-ecoulements-des-vents-en-zonesur-jupiter
- [3] H. B. Hammel et al 2010 ApJ 715 L150 doi : 10.1088/2041-8205/715/2/L150 http://iopscience.iop.org/2041-8205/715/2/L150
[4]
Vidéo
de
l’impact
sur
Jupiter
du
03
juin
2010
http://www.youtube.com/watch?v=0AXSA9rZzrU&feature=player_embedded
Code brève
ADIT : 63652
Rédacteur :
Vincent Reillon, [email protected]