Espace & Particules (11/2016)

Une carte de la Voie lactée

Le télescope spatial européen Gaia a produit une première carte partielle de la Voie lactée. Les 450 scientifiques du projet ont catalogué les positions de 1,142 milliard d’étoiles, avec une précision allant de 0,5 à 15 millièmes de seconde de degré en indiquant, pour 2 millions d’entre elles, la vitesse et la distance par rapport au Soleil. Un millième de seconde de degré correspond à l’angle sous lequel on verrait une pièce de 1 euro située à 4000 km.

On trouve également dans cet échantillon, des données concernant 250’000 quasars et 3194 étoiles variables de type Céphéides et RR Lyrae, dont la plupart sont situées dans la galaxie naine voisine du Grand Nuage de Magellan. Pour ces étoiles, la mission Gaia a livré leurs courbes de luminosité, permettant de mieux comprendre les phénomènes physiques qui les régissent. Depuis son lancement en décembre 2013, Gaia enregistre chaque jour les données de 50 millions d’étoiles.

 

Voyage vers Mars: des risques pour le cerveau

Des chercheurs de l’université de Californie préviennent que l’exposition des astronautes aux rayons cosmiques pourrait présenter un risque accru de démence cérébrale pendant de longs voyages dans l’espace, comme ceux vers la planète Mars. Ils ont publié des résultats inquiétants observés chez les rongeurs. Six mois après une exposition à des particules de haute énergie, ces animaux ont présenté des signes d’inflammation cérébrale et des atteintes neuronales. L’imagerie a révélé une diminution des dentrites et de leurs épines au niveau de ces cellules nerveuses, entraînant des perturbations des connexions entre neurones. Les tests ont révélé des altérations des capacités d’apprentissage et de mémorisation. Ces atteintes cognitives ressemblent à celles observées chez des individus traités par radiothérapie cérébrale.

 

Le crash de Schiaparelli

La sonde de la NASA Mars Reconnaissance Orbiter a pris des photos de l’endroit où devait se poser en douceur le module européen Schiaparelli. Une tache sombre de 40 m de diamètre ne laisse aucun doute: l’engin de 600 s’est bel et bien écrasé le 19 octobre dans la plaine Merdiani Planum. Les capteurs dont le module était équipé, ont toutefois pu transmettre des données pendant la descente. Ces données (vitesse, accélération, pression) ont été renvoyées sur Terre par la sonde cargo Trace Gas Orbiter qui a largué Schiaparelli, le 16 octobre et qui, tournant toujours autour de Mars, devrait s’y stabiliser dans un an, à 400 km d’altitude. Aucune donnée concernant la météo martienne, ni des images de la descente, n’ont été enregistrées.

Tout s’est passé comme prévu jusqu’au largage du bouclier thermique et du parachute, une minute avant l’atterrissage. Ces largages auraient eu lieu trop tôt, et les rétrofusées qui devaient ralentir le module de 250 km/h à 4 km/h se sont allumées beaucoup trop tard. L’engin aurait percuté le sol martien à plus de 300 km/h.

 

Une énorme molécule

Deux chimistes de l’École polytechnique fédérale de Zurich ont réussi à synthétiser une molécule aussi grosse qu’une bactérie. Elle est composée d’atomes de césium formant une molécule de la taille d’un micron, c’est-à-dire 10’000 fois plus grande qu’une molécule d’oxygène. Et elle obéit aux lois de la physique quantique, qui s’applique habituellement au monde subatomique.

 

Prévenir les éruptions solaires

Des chercheurs des universités du Michigan et de Rice ont mis au point un système capable d’annoncer les éruptions solaires et d’éviter leur impact à l’échelle régionale. Ce système est capable de scruter les perturbations du champ magnétique terrestre à l’échelle régionale. Utilisé depuis le 1^er octobre par le Space Weather Prediction Center - un centre du service météorologique des Etats-Unis -, ce modèle de prédiction permet de configurer les données du champ magnétique terrestre pour chaque parcelle de 900 km². De quoi déterminer avec précision les zones qui seraient les plus fortement affectées au cas où survenait une tempête solaire extrême, et ce jusqu’à 45 minutes avant que les particules n’atteignent la Terre.

Un tel phénomène peut survenir à l’improviste. Si la possibilité de l’anticiper au niveau du Soleil existe déjà, le modèle des chercheurs américains permet de prévoir, à l’échelle régionale, les zones de la Terre qui seraient potentiellement touchées. Selon une étude parue en 2012 dans la revue Space Weather, la probabilité que la planète soit frappée, d’ici à 2022, par une tempête solaire du type de celle de 1859, serait de 12 %. L’éruption solaire de septembre 1859 est considérée comme la plus violente enregistrée ayant frappé la Terre. Cette éruption est utilisée comme modèle afin de prévoir les conséquences qu’une tempête solaire extrême serait susceptible de causer aux télécommunications à l’échelle mondiale. Sur la base de certaines observations, ce type d’événement serait susceptible de se reproduire avec une telle violence, une fois tous les 150 ans.

Lorsqu’il se dirige vers la Terre, le flux de particules chargées projeté dans l’espace par une éruption solaire est guidé par le champ magnétique terrestre vers les pôles, en formant des aurores boréales. Ce sont donc les régions situées près des pôles qui sont les plus touchées par les effets des tempêtes solaires. Le Canada et l’Afrique du Sud sont donc particulièrement concernés, alors que la probabilité qu’une tempête solaire puisse affecter les réseaux électriques suisses est très faible, selon une étude de l’EPFZ parue en 2013.

 

Des traces de supernovae au fond des océans

Des traces de Fe 60, un isotope radioactif du fer, ont été découvertes dans des roches et des sédiments prélevés au fond des océans Atlantique, Pacifique et Indien. Selon l’équipe internationale de chercheurs dirigée par Anton Wallner, de l’université nationale australienne, qui a fait cette découverte, le Fe 60 n’est produit que lors de l’explosion d’une supernova, quand le cœur de fer capture des neutrons rapides et thermiques. Sa demie-vie est de 2,6 millions d’années.

Cette théorie est confortée par Dieter Breitschwerdt et ses collaborateurs, du Berlin Institute of Technology. En modélisant la distribution spatiale du Fe 60, ces chercheurs ont trouvé qu’il a dû être produit par l’explosion d’un grand nombre de supernovae, faisant toutes partie d’un même groupe d’étoiles. Ils sont parvenus à estimer leur masse et leur position, ainsi que les quantités de Fe 60 qui ont été injectées au sein du Système solaire.