Espace & Particules (8/2018)

Des forces colossales au cœur des protons

Découvert en 1919 par Rutherford, le proton est, avec le neutron, l’un des composants fondamentaux des atomes. Seul constituant du noyau d’hydrogène, il est composé de trois quarks liés par l’interaction forte – l’une des quatre forces élémentaires présentes dans l’Univers ­–, transmise par des gluons.

L’interaction forte assure la cohésion des noyaux des atomes. Elle est donc considérablement plus puissante que la force électromagnétique qui devrait, au contraire, faire éclater les noyaux des éléments lourds, composés de nombreux protons tous chargés positivement.

Des chercheurs du Jefferson Lab situé en Virginie sont parvenus, en utilisant les données de l’accélérateur de particules Cebaf, à déterminer les forces colossales qui s’exercent de l’intérieur vers l’extérieur, au cœur du proton, ainsi qu’une pression dirigée vers l’intérieur, qui compense exactement cette force. Cette découverte permet d’expliquer le confinement des quarks au sein du proton.

 

Un vaste lac souterrain découvert sur Mars

Une équipe internationale d’astronomes a découvert un lac souterrain d’une vingtaine de kilomètres de large à 1,5 km de profondeur sous la surface de la planète Mars. Aujourd’hui désertique et aride, la planète rouge, qui était autrefois chaude et humide, abritait une grande quantité d’eau liquide et de lacs il y a plus de 3,6 milliards d’années. La découverte a été faite à l’aide d’un instrument radar embarqué à bord de la sonde Mars Express de l’Agence spatiale européenne, lancée en 2003. Cet instrument a été conçu pour trouver de l’eau souterraine en envoyant des ondes radar à travers la surface et la calotte glaciaire.

Vingt-neuf séries d’échantillonnages radar ont montré une variation brutale par rapport au signal radar associé, ce qui a permis aux scientifiques d’appréhender les contours du lac. Le profil de cette zone est similaire à celui des lacs d’eau liquide trouvés sous les couches de glace de l’Antarctique et du Groenland, ce qui laisse penser qu’il existe un lac subglaciaire à cet endroit sur Mars. Les astronomes disent ne pas être certains de sa profondeur, mais l’estiment à environ un mètre.

La présence d’une éventuelle forme de vie microbienne au sein de ce lac est hypothétique. Certains experts estiment que la concentration de sels nécessaire au maintien de l’eau à l’état liquide à très basse température pourrait être fatale à toute vie microbienne similaire à celle qui existe sur Terre. Cette découverte laisse envisager la présence de davantage d’eau, dans l’espoir de percer le mystère d’une éventuelle forme de vie sur Mars dans un passé lointain, voire même de sa persistance jusqu’à nos jours. Être en mesure d’accéder à des sources d’eau pourrait également aider les humains à survivre lors de futures missions d’exploration, bien que l’eau du lac qui vient d’être découvert pourrait ne pas être potable.