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La flotte de télescopes spatiaux de l'ESA a capturé la proche galaxie d'Andromède, aussi connue sous le nom de M31, dans différentes longueurs d'ondes. La plupart de ces longueurs d'ondes sont invisibles à l'oeil et chacune présente un aspect différent de la nature de la galaxie.

La lumière visible, comme on la voit par les moyens optiques des télescopes basés au sol et nos yeux, révèle les différentes étoiles qui brillent dans la galaxie d'Andromède, mais c'est juste une petite partie du spectre complet du rayonnement électromagnétique. Il ya beaucoup de différentes longueurs d'ondes qui sont invisibles pour nous, mais qui sont révélées par les télescopes de l'ESA en orbite.

En commençant par la plus longue longueur d'ondes, le satellite Planck recueille les micro-ondes. Ceux-ci montrent des particules de poussières très froides, à quelques dizaines de degrés au-dessus du zéro absolu. La poussière de température légèrement plus élevée est révélée par la longueur d'onde infrarouge plus courte observée par le télescope spatial Herschel. Cette poussière trace l'endroit dans les bras spiraux de la galaxie d'Andromède où de nouvelles étoiles sont en train de naître aujourd'hui.

Le télescope XMM-Newton détecte des longueurs d'ondes plus courtes que la lumière visible, collectant l'ultraviolet et les rayons-X. Ceux-ci montrent de vieilles étoiles, de nombreuses presque en fin de leur vie et d'autres qui ont déjà explosé, envoyant des ondes de choc roulant à travers l'espace. En surveillant le noyau d'Andromède depuis 2002, XMM-Newton a révélé de nombreuses étoiles variables, dont certaines ont subi de grandes détonations stellaires connues sous le nom de novae.

Les longueurs d'ondes de l'ultraviolet affichent également la lumière des étoiles très massives. Ce sont des jeunes étoiles qui ne vivent pas longtemps. Elles épuisent leur carburant nucléaire et explosent habituellement en supernovae dans les quelques dizaines de millions d'années après leur naissance. La lumière ultraviolette est généralement absorbée par la poussière et réémise en tant qu'infrarouge, aussi les zones où la lumière ultraviolette est vue directement correspond aux parties relativement claires et sans poussières d'Andromède.

En mettant toutes ces observations ensemble, et voyant Andromède dans ses nombreuses différentes couleurs, les astronomes sont capables de suivre le cycle de vie des étoiles.

http://www.esa.int/export/esaCP/SEM5IUYGRMG_index_0.html

http://www.maxisciences.com/androm%e8de/la-galaxie-d-039-andromede-observee-comme-rarement_art14298.html

Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie

L'an dernier, les astronomes ont remarqué qu'un astéroïde nommé Scheila s'était illuminé de façon inattendue, et qu'il arborait de brefs panaches. Les données provenant du satellite Swift de la NASA et du télescope spatial Hubble ont montré que ces changements avaient probablement eu lieu après que Scheila ait été frappé par un astéroïde beaucoup plus petit.

"Les collisions entre astéroïdes créent des fragments de roche, allant de la poussière fine à d'énormes rochers, qui percutent les planètes et leurs lunes", a déclaré Dennis Bodewits, un astronome de l'Université du Maryland au College Park et auteur principal de l'étude Swift. «Pourtant, c'est la première fois que nous avons été capable d'en capturer une quelques semaines après la collision, bien avant que la preuve s'estompe."

Les astéroïdes sont des fragments rocheux considérés comme des débris de la formation et de l'évolution du système solaire il y a environ 4,6 milliards d'années. Des millions d'entre eux orbitent autour du Soleil entre Mars et Jupiter dans la ceinture principale d'astéroïdes. Scheila est d'environ 110 kilomètres de diamètre et orbite autour du Soleil en cinq ans.

"Les données de Hubble sont plus simplement expliquées par l'impact, à 17.000 km/h, d'un astéroïde jusque-là inconnu d'environ 30 mètres de diamètre, a déclaré le chef de l'équipe de Hubble David Jewitt de l'Université de Californie à Los Angeles. Hubble ne voit pas de discrets fragments de collision, contrairement à ses observations de 2009 de P/2010 A2, la première collision d'astéroïdes identifiée.

Les études paraîtront dans l'édition du 20 mai de The Astrophysical Journal Letters et sont disponibles en ligne.

Crédit : NASA, ESA, D. Jewitt (UCLA), and M. Mutchler (STScI)

Les astronomes savent depuis des décennies que les comètes contiennent du matériel glacé qui éclate lorsqu'il est réchauffé par le Soleil. Ils ont considéré les astéroïdes comme des roches inactives dont les densités, surfaces, formes et tailles ont été déterminées par des impacts mutuels. Toutefois, cette image simple est devenue plus complexe au cours des dernières années.

Durant certaines parties de leurs orbites, certains objets, autrefois catégorisés en tant qu'astéroïdes, développent clairement des caractéristiques comme les comètes qui peuvent durer plusieurs mois. D'autres affichent de beaucoup plus courts sursauts. Des matériaux glacés peuvent être exposés à l'occasion, soit par des processus géologiques internes ou par un autre externe, tel qu'un choc.

Le 11 Décembre 2010, des images du Catalina Sky Survey de l'Université de l'Arizona, un projet du Near Earth Object Observations Program de la NASA, a révélé que Scheila est deux fois plus lumineux que prévu et plongé dans une faible lueur cométaire. En regardant avec les images d'archive de l'enquête, les astronomes ont déduit que le sursaut a commencé entre le 11 Novembre et 03 Décembre.

Trois jours après l'annonce du sursaut, l'instrument Ultraviolet/Optical Telescope (UVOT) de Swift a capturé des images multiples et un spectre de l'astéroïde. Les rayons ultraviolets du Soleil décomposent les molécules de gaz entourant les comètes; l'eau, par exemple, se transforme en hydroxyle et hydrogène. Mais aucune des émissions les plus fréquemment identifiées dans les comètes, comme l'hydroxyle ou le cyanogène, apparaissent dans le spectre UVOT. L'absence de gaz autour de Scheila a conduit l'équipe de Swift à rejeter les scénarios où la glace exposée représentait l'activité.

Les images montrent que l'astéroïde était flanqué au nord par un lumineux panache de poussières et au sud par un plus faible. Le double panache s'est formé lorsque les petites particules de poussière exhumées par l'impact ont été repoussés de l'astéroïde par la lumière du Soleil. Hubble a observé l'effacement du nuage de poussières de l'astéroïde le 27 Décembre 2010, et le 04 Janvier 2011.

Les deux équipes ont trouvé que les observations s'expliquent mieux par une collision avec un petit astéroïde impactant la surface de Scheila, suivant un angle de moins de 30 degrés, laissant un cratère 300 mètres de diamètre. Des expériences en laboratoire montrent qu'une frappe plus directe n'aurait probablement pas produit deux panaches distincts de poussières. Les chercheurs ont estimé que le crash a éjecté plus de 660.000 tonnes de poussières - l'équivalent de près de deux fois la masse de l'Empire State Building.

L'équipe de Swift comprend également Michael F. A'Hearn, Jian-Yang Li, et Sébastien Besse à l'Université de Maryland, College Park, et Wayne Landsman du Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, Md. Des membres supplémentaires de l'équipe de Hubble comprennent Weaver Harold du Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory à Laurel, Maryland; Max Mutchler au Space Telescope Science Institute à Baltimore; Stephen Larson à l'Université d'Arizona, Tucson, et Jessica Agarwal à l'Université de Potsdam en Allemagne.

«Le nuage de poussières autour de Scheila pourrait être 10.000 fois plus massif que celui éjecté de la comète 9P/Tempel 1 au cours de la mission Deep Impact de la NASA conduite par l'Université du Maryland", a déclaré le co-auteur Michael Kelley, également à l'Université du Maryland. "Les collisions nous permettent de regarder à l'intérieur des comètes et des astéroïdes. L'éjecta soulevé par Deep Impact contient beaucoup de glace, et l'absence de glace dans l'intérieur de Scheila montre que c'est totalement différent des comètes."

http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2011/13/

Le Meilleur du télescope spatial Hubble

Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie

Les astronomes peuvent maintenant connaître la cause d'une historique explosion de supernova qui est un important type d'objet pour enquêter sur l'énergie noire dans l'Univers. Cette découverte, faite à l'aide de l'Observatoire de rayons X Chandra, fournit également des preuves solides qu'une étoile peut survivre à l'impact explosif généré lorsqu'une étoile compagnon devient supernova.

Crédit : NASA/CXC/Chinese Academy of Sciences/F. Lu et al.

Cette nouvelle étude a examiné les restes d'une supernova observée par l'astronome danois Tycho Brahe en 1572. L'objet, baptisé Tycho pour faire court, a été formé par une supernova de Type Ia, une catégorie d'explosion stellaire utile dans la mesure les distances astronomiques en raison de leur luminosité fiable. Les supernovae de Type Ia ont été utilisées pour déterminer que l'Univers est en expansion à un rythme accéléré, un effet attribué à la prévalence d'un être invisible, force de répulsion à travers l'espace appelée énergie sombre.

Une équipe de chercheurs a analysé une observation profonde de Chandra de Tycho et a trouvé un arc d'émission de rayons X dans le reste de la supernova. La preuve appuie la conclusion qu'une onde de choc a créé l'arc quand une naine blanche a explosé et a emporté le matériau de surface d'une étoile compagnon à proximité.

"Il y a eu une question de longue date au sujet des causes des supernovae de type Ia, dit Fangjun Lu (Institute of High Energy Physics, Chinese Academy of Sciences, Beijing). "Parce qu'elles sont utilisées comme balises régulières de la lumière sur de grandes distances, il est essentiel de comprendre ce qui les déclenche."

Un scénario populaire pour les supernovae de type IA implique la fusion de deux naines blanches. Dans ce cas, aucune étoile compagnon ou la preuve de matériel soufflé d'un compagnon ne devrait exister. Dans l'autre théorie concurrente principale, une naine blanche tire le matériel provenant d'une «normale», ou comme le Soleil, étoile compagnon jusqu'à ce qu'une explosion thermonucléaire se produise. Les deux scénarios peuvent effectivement se produire dans des conditions différentes, mais le dernier résultat de Chandra pour Tycho appuie le dernier.

En plus, l'étude de Tycho semble montrer l'élasticité remarquable des étoiles, car l'explosion d'une supernova semble avoir soufflé très peu de matériel hors de l'étoile compagnon. Auparavant, des études avec des télescopes optiques ont révélé une étoile dans le reste qui se déplace beaucoup plus rapidement que ses voisines, laissant entendre qu'elle pourrait être le compagnon disparu.

"Il semble que cette étoile compagne était juste à côté d'une explosion très puissante et elle a survécu relativement indemne", a déclaré Q. Daniel Wang (University of Massachusetts, Amherst). "Vraisemblablement, elle a également donné un coup lorsque l'explosion s'est produite. En même temps que la vitesse orbitale, ce coup incite maintenant le compagnon à voyager rapidement à travers l'espace.

En utilisant les propriétés de l'arc de rayons X et le compagnon stellaire candidat, l'équipe a déterminé la période orbitale et la séparation entre les deux étoiles dans le système binaire avant l'explosion. La période a été estimée à environ 5 jours, et la séparation n'était que d'environ un millionième d'une année-lumière, soit moins d'un dixième de la distance entre le Soleil et la Terre. En comparaison, le reste lui-même est d'environ 20 années-lumière de large.

D'autres détails de l'arc soutiennent l'idée qu'elle a été soufflée à partir de l'étoile compagne. Par exemple, l'émission de rayons X du reste montre une "ombre" apparente à côté de l'arc, compatible au blocage des débris de l'explosion par le cône en expansion du matériel arraché du compagnon.

«Ce matériel stellaire dépouillé était la pièce manquante du casse-tête pour faire valoir que la supernova Tycho a été déclenchée dans une binaire avec un compagnon stellaire normal", a déclaré Lu. «Nous semblons maintenant avoir trouvé cette pièce."

La forme de l'arc est différente de tout autre élément considéré dans le reste. D'autres caractéristiques à l'intérieur du reste comprennent des rayures récemment annoncées, qui ont une forme différente et sont considérées comme des caractéristiques dans l'onde de choc causées par l'accélération des rayons cosmiques.

Ces résultats seront publiés dans le numéro du 1er Mai de la revue The Astrophysical Journal. Les autres auteurs de l'étude comprennent M.Y. Ge, J.L. Qu, S.J. Zheng et Y. Chen ( Institute of High Energy Physics) et X.J. Yang (Xiangtan University).

http://www.chandra.harvard.edu/press/11_releases/press_042611.html

Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie

L'astronaute de l'ESA Roberto Vittori et ses cinq collègues de la mission STS-134 s'envoleront le 29 avril à bord de la navette Endeavour vers la Station spatiale internationale (ISS), pour lui livrer une expérience scientifique d'avant-garde.
 
Cet avant-dernier vol du véhicule de la NASA emportera un instrument conçu pour traquer l'insaisissable anti-matière et la matière noire de l'Univers.

La mission STS-134, d'une durée de 14 jours, s'envolera à 19h47 TU (21h47 heure de Paris). L'amarrage à l'ISS est prévu deux jours plus tard, le 1^er mai.

Roberto Vittori, pour son premier vol sur la Navette, sera le dernier Européen à emprunter ce moyen de transport. Il sera également le premier astronaute de l'ESA à rendre visite à la Station pour la troisième fois. Lors de ses deux missions précédentes, en 2002 et 2005, il avait voyagé sur le vaisseau russe Soyouz.

Une fois arrivé sur l'ISS, il rencontrera un autre astronaute italien de l'ESA, Paolo Nespoli, qui y séjourne depuis le 17 décembre.

Pour son dernier vol, Endeavour emportera une expérience de physique fondamentale européenne extrêmement sophistiquée. Installé sur la poutre principale de l'ISS, le spectromètre magnétique Alpha AMS-02 sondera le domaine peu exploré des rayons cosmiques à haute énergie, à la recherche de traces d'anti-matière et de la mystérieuse matière noire.

On suppose que l'anti-matière s'est formée parallèlement à la matière normale, mais elle semble avoir disparu de l'Univers tel que nous le connaissons aujourd'hui. On estime que la matière noire représente environ 90 % de la masse de notre Univers, mais jusqu'à présent elle n'a pu être détectée directement. La matière noire (dark matter) a servi à forger le nom « DAMA » donné à la mission de Roberto Vittori.

Les observations d'AMS-02 pourraient revêtir une importance fondamentale pour mieux comprendre l'origine, la nature et l'évolution de l'Univers.

La mission STS-134 marque la fin de la participation de l'ESA aux missions de la Navette, qui ont débuté en novembre 1981 avec l'emport d'une palette Spacelab lors du deuxième vol de Columbia. Pendant 30 ans, les astronautes de l'ESA ont pris part à 26 missions et, si l'on compte les charges utiles, le matériel et les expériences, ce sont au total 86 missions auxquelles l'Europe aura participé lorsque l'aventure de la Navette s'arrêtera, en juin prochain, avec le vol STS-135.

Ce partenariat historique avec la NASA, qui a débuté en 1973 avec l'accord concernant Spacelab, se poursuivra via l'ISS et les futures initiatives internationales en matière de vol habité.

Ce dernier vol d'un astronaute de l'ESA sur la Navette ne signifie pas la fin de la présence de l'Agence à bord de la Station, qui se poursuivra au moins jusqu'en 2020. Deux astronautes européens s'entraînent actuellement pour de futures missions d'une durée de 6 mois à bord de cet avant-poste orbital : André Kuipers partira en novembre de cette année, et Luca Parmitano en décembre 2013, tous deux à bord d'un vaisseau Soyouz.

Retransmission du lancement

Le service de télévision de l'ESA (ESA TV) assure une couverture complète de cette avant-dernière mission de la Navette. Plusieurs émissions sont disponibles sur le serveur FTP d'ESA TV et retransmises par satellite sur le service « Europe by Satellite » (EbS).

ESA TV retransmettra en direct par satellite à l'intention des médias européens les informations diffusées par la télévision de la NASA (NASA TV) depuis le Centre spatial Kennedy avant le lancement, ainsi que les toutes dernières images de la Navette sur son pas de tir et des entretiens réalisés sur place. ESA TV retransmettra également les faits marquants diffusés quotidiennement par NASA TV tout au long de la mission.

Des informations actualisées seront données sur le site Internet d'ESA TV à l'adresse suivante : http://television.esa.int.

Source : ESA http://www.esa.int/esaCP/SEMJORYGRMG_Belgium_fr_0.html

Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie

Pour célébrer le 21ème anniversaire du déploiement du télescope spatial Hubble dans l'espace, les astronomes au Space Telescope Science Institut à Baltimore, Maryland, ont pointé les yeux de Hubble à une particulièrement photogénique paire de galaxies en interaction appelée Arp 273. La plus grande des galaxies spirales, connue sous le nom de UGC 1810, a un disque qui est déformée en forme de rose par l'attraction de marée gravitationnelle de la galaxie compagnon dessous, connue sous le nom de UGC 1813. Cette image est une composite des données de l'instrument WFC3 (Hubble Wide Field Camera 3) prises le 17 Décembre 2010, avec trois filtres distincts qui permettent un large éventail de longueurs d'onde couvrant l'ultraviolet, le bleu et le rouge des parties du spectre.

Crédit : NASA, ESA, and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA)

Hubble a été lancé le 24 avril 1990, à bord de la mission STS-31 de Discovery. Les découvertes de Hubble ont révolutionné presque tous les domaines de la recherche astronomique actuelle allant de la science planétaire à la cosmologie.

http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2011/11/

Le Meilleur du télescope spatial Hubble

Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie

Les galaxies de cette association cosmique, photographiées avec la caméra WFI sur le télescope MGP/ESO de 2,2 mètres à l'Observatoire La Silla au Chili présentent de curieuses caractéristiques qui montrent que les membres de ce duo sont suffisamment proches l'un de l'autre pour que chacun subisse les déformations dues à l'influence gravitationnelle de l'autre. Cette lutte gravitationnelle acharnée a gauchi la forme spirale de la galaxie NGC 3169 et a divisé les bandes de poussière de son compagnon NGC 3166. Pendant ce temps, une troisième galaxie, plus petite, située en bas à droite, NGC 3165, est aux premières loges pour voir les effets de torsion et d'attraction gravitationnels de ses deux voisins plus imposants.

Crédit : ESO/Igor Chekalin

Ce groupement galactique, situé à environ 70 millions d'années- lumière de la Terre, dans la constellation du  Sextant, a été découvert par l'astronome anglais William Herschel en 1783. Les astronomes estiment aujourd'hui la distance entre NGC3169 (à gauche) et NGC 3166 (à droite) à 50 000 années-lumière, un intervalle correspondant à seulement la moitié du diamètre de la Voie Lactée. Dans un espace aussi étroit, la gravité peut commencer à déformer la structure galactique.

Les galaxies spirales comme NGC 3169 et NGC 3166 contiennent généralement des étoiles et de la poussière qui tournent comme des tourbillons ordonnés, autour de leur noyau central brillant. Des rencontres rapprochées avec d'autres objets massifs peuvent perturber cette configuration classique et constituent souvent des phases de métamorphose, préludes à la fusion des deux galaxies, laquelle donnera naissance à une plus grosse galaxie. Jusqu'à présent, les interactions de NGC 3169 et de NGC 3166 ont simplement ajouté un peu de cachet à ce système. Les bras spiraux de NGC 3169, rayonnant des mille feux de jeunes et massives étoiles bleues, ont été étirés et une grande quantité de gaz lumineux a été éjectée de son disque. Dans le cas de NGC 3166, les bandes de poussière qui entourent habituellement les bras spiraux sont en désordre. Contrairement à son compagnon plus bleuté, NGC 31 66 n'est pas en train de former beaucoup de nouvelles étoiles. 

NGC 3169 se distingue également par le faible point jaune qui brille à travers un voile de poussière sombre juste à la gauche et proche du centre de la galaxie [1]. Ce flash est le reste d'une supernova détectée en 2003 et connue par conséquent comme SN 2003 CG. Une supernova de cette variété, dite de Type Ia, est supposée se produire lorsqu'une étoile dense et chaude appelée naine blanche – le reste d'une étoile de taille moyenne comme le Soleil- aspire gravitationnellement le gaz d'une étoile voisine. Cet apport de combustible provoque finalement l'explosion de l'étoile tout entière dans une réaction en chaîne de fusion nucléaire.

Cette nouvelle image d'un remarquable duo galactique dynamique a été réalisée à partir de données sélectionnées par Igor Chekalin dans le cadre du concours d'astrophotographie « Les Trésors cachés 2010» de l'ESO. Igor Chekalin a gagné le premier prix du concours et cette image a été classée seconde sur la centaine de propositions [2].

Notes :

[1] D'autres points de lumière bien plus faciles à repérer, comme celui situé vers l'extrémité gauche du bras spiral sous le cœur de NGC 3169, sont des étoiles de la Voie Lactée qui se sont trouvées par chance sur la ligne de visée entre notre télescope et les deux galaxies.

[2] Le concours « Les Trésors cachés 2010 de l'ESO » a donné l'opportunité aux astronomes amateurs de chercher dans les volumineuses archives de données astronomiques de l'ESO, espérant y dénicher un joyau bien caché n'attendant qu'à être taillé par les concurrents. Pour en savoir plus sur les Trésors Cachés : http://www.eso.org/public/outreach/hiddentreasures/.

Plus d'informations

L'ESO - l'Observatoire Européen Austral - est la première organisation intergouvernementale pour l'astronomie en Europe et l'observatoire astronomique le plus productif au monde. L'ESO est soutenu par 14 pays : l'Allemagne, l'Autriche, la Belgique, le Danemark, l'Espagne, la Finlande, la France, l'Italie, les Pays-Bas, le Portugal, la République Tchèque, le Royaume-Uni, la Suède et la Suisse. L'ESO conduit d'ambitieux programmes pour la conception, la construction et la gestion de puissants équipements pour l'astronomie au sol qui permettent aux astronomes de faire d'importantes découvertes scientifiques. L'ESO joue également un rôle de leader dans la promotion et l'organisation de la coopération dans le domaine de la recherche en astronomie. L'ESO gère trois sites d'observation uniques, de classe internationale, au Chili : La Silla, Paranal et Chajnantor. À Paranal, l'ESO exploite le VLT « Very Large Telescope », l'observatoire astronomique observant dans le visible le plus avancé au monde et VISTA, le plus grand télescope pour les grands relevés. L'ESO est le partenaire européen d'ALMA, un télescope astronomique révolutionnaire. ALMA est le plus grand projet astronomique en cours de réalisation. L'ESO est actuellement en train de programmer la réalisation d'un télescope européen géant – l'E-ELT- qui disposera d'un miroir primaire de 42 mètres de diamètre et observera dans le visible et le proche infrarouge. L'E-ELT sera « l'œil tourné vers le ciel » le plus grand au monde.

Source : ESO http://www.eso.org/public/france/news/eso1114/

Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie

Comme la recherche d'oeufs de Pâques dans une pelouse d'herbes hautes, la chasse aux étoiles les plus massives de la Voie lactée demande de la persévérance et des yeux perçants. Dans leur recherche stellaire dans notre jardin galactique, les astronomes ont utilisé de puissants télescopes sensibles aux rayons X et au rayonnement infrarouge pour trouver des preuves d'une population importante d'étoiles massives émettant des rayons X.

Crédit : X-ray: NASA/U. of Sydney/G.Anderson et al; IR: NASA/JPL-Caltech

Cette image montre des données infrarouges du télescope spatial Spitzer au voisinage du plan de la galaxie de la Voie Lactée. Les deux encarts contiennent une vue artificiellement assombrie des données de Spitzer, pour mettre en évidence une source de rayons X (en bleu) détectée au centre de chaque carré avec l'Observatoire de rayons X Chandra. Chaque source de rayons X coïncide avec un signal fort en infrarouge.

L'analyse des rayons X et des données infrarouges, ainsi que des observations optiques et radio, révèle que ces sources lumineuses sont, en fait, des étoiles extrêmement massives. Deux autres étoiles massives ont également été trouvées près du plan de la Voie lactée en utilisant des méthodes similaires. Les observations profondes de XMM-Newton ont également fourni des renseignements précieux pour ces deux autres objets. Ces quatre étoiles sont cencées être au moins 25 fois plus massive que le Soleil et se situent entre 7.500 et 18.000 années-lumière de la Terre. Ces étoiles sont prévues pour durer seulement quelques millions d'années et finissent leur vie avec des explosions de supernova.

La découverte de ces étoiles très massives n'est pas facile. La poussière et le gaz dans la Voie Lactée masquent une grande partie de la vue des télescopes optiques au voisinage du plan de la galaxie. Les images infrarouges souffrent moins de l'obscurcissement, mais sont extrêmement surchargées d'étoiles. Toutefois, ces monstres stellaires brillent intensément dans la lumière des rayons X et se démarquent facilement de leurs voisines dans les images de Chandra.

Pourquoi ces étoiles massives sont si brillantes en rayons X ? Quelques étoiles massives ont des vents qui soufflent le matériel loin de leur surface à plus de 3,2 millions de kilomètres par heure. Si ce matériel entre en collision à grande vitesse avec le vent de l'étoile compagnon, il est ralenti de façon si soudaine qu'il agit comme s'il entrait en collision avec un mur de brique de la taille du Système solaire. Les ondes de choc résultant de cette énorme collision génèrent des températures allant jusqu'à 100 millions de degrés, et produisent de grandes quantités de rayons X.

Ces observations de Chandra font suite à une étude du plan de notre Galaxie par ASCA (Advanced Satellite for Cosmology and Astrophysics ), une précédente mission de rayons X. Cette étude a détecté environ 160 sources de rayons X, mais seulement un tiers d'entre elles ont pu être identifiées avec certitude en raison de la résolution spatiale limitée de l'ASCA. Parce que la capacité de Chandra à résoudre les sources est sensiblement plus élevée, des positions beaucoup plus précises ont pu être obtenues. Cela a permis aux scientifiques d'identifier les équivalents aux sources de rayons X dans les autres longueurs d'onde. Il y a beaucoup d'autres sources de rayons X galactiques non identifiées avec des propriétés en rayons X semblables à ces quatre sources, de sorte qu'une grande population d'étoiles massives peut rester à découvrir avec les observations à venir de Chandra.

Ces résultats ont été publiés dans le numéro du 1er Février de The Astrophysical Journal dans un article rédigé par Gemma Anderson (University of Sydney). D'autres auteurs inclus Bryan Gaensler (University of Sydney), David Kaplan (University of Wisconsin, Milwaukee), Bettina Posselt, Patrick Slane et Stephen Murray (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, or CfA), Jon Mauerhan (California Institute of Technology), Robert Benjamin (University of Wisconsin, Whitewater), Crystal Brogan (National Radio Astronomy Observatory), Deepto Chakrabarty (Massachusetts Institute of Technology), Jeremy Drake (CfA), Janet Drew (University of Hertfordshire), Jonathan Grindlay et Jaesub Hong (CfA), Joseph Lazio (Naval Research Laboratory), Julia Lee (CfA), Danny Steeghs (University of Warwick), et Marten van Kerkwijk (University of Toronto).

http://www.chandra.harvard.edu/photo/2011/massive/

Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie

Le télescope spatial Herschel de l'Agence spatiale européenne (ESA) a livré aux astrophysiciens des images inédites de réseaux de filaments interstellaires, au sein desquels se formerait la majorité des étoiles. En recoupant ces observations avec des modèles théoriques, les chercheurs ont pu caractériser précisément ces filaments, une nouvelle avancée pour comprendre où et comment naissent des étoiles. Ces travaux d'une équipe internationale coordonnée par le laboratoire AIM Paris Saclay (1) (CEA-Irfu, CNRS, Université Paris Diderot) sont publiés en ligne dans Astronomy and Astrophysics le 13 avril.

Herschel est l'observatoire spatial de l'ESA dans le domaine spectral de l'infrarouge et du submillimétrique, une gamme de lumière privilégiée pour observer la naissance des étoiles dans certains nuages interstellaires proches comme IC5146, Aquila et Polaris. Avant Herschel, des observations dans l'infrarouge avaient montré la présence de gigantesques réseaux de filaments de gaz dans ces nuages interstellaires. Herschel a été encore plus loin : il a démontré que la formation des étoiles a lieu principalement dans les plus denses d'entre eux. Un filament imagé dans le complexe d'Aquila contient, par exemple, un amas d'environ 100 étoiles en formation.

Le pouvoir de résolution du télescope Herschel permet aux scientifiques d'en mesurer précisément les dimensions. Chaque filament peut s'étendre sur des dizaines d'années lumière dans l'espace. « Curieusement, on remarque aujourd'hui que chaque filament est de la même largeur », remarque Doris Arzoumanian, du laboratoire AIM, « et ce quelle que soit la densité et la longueur de chaque filament, c'est une vraie surprise. » Les chercheurs ont analysé 90 filaments et ont constaté qu'ils s'étalaient tous sur une bande de près de 0,3 années-lumière. Petite dans le milieu interstellaire, cela reste une largeur énorme correspondant à environ 20.000 fois la distance de la Terre au Soleil.

Quel sens donner à ces mesures ?

La comparaison des observations avec des modèles théoriques laisse penser que les filaments résulteraient de ce qu'on appelle la turbulence interstellaire. Celle-ci correspond à des mouvements de gaz désordonnés se propageant dans les nuages interstellaires. Les chercheurs s'interrogent encore sur l'origine de cette turbulence ; celle-ci ferait suite aux explosions d'étoiles massives - ou supernovae. Ces mouvements de gaz désordonnés ont lieu à des vitesses supersoniques (2). A l'image du 'bang' d'un avion passant le mur du son, ils produiraient donc des chocs qui compriment la matière interstellaire, jusqu'à transformer celle-ci en des filaments plus denses que leur milieu environnant.

Lorsqu'on observe ces nuages interstellaires à grande échelle, les vitesses des turbulences sont élevées, supersoniques. En revanche, si on cible les observations sur de petites régions interstellaires, les vitesses sont plus faibles, jusqu'à devenir inférieures au mur du son. « La largeur observée des filaments correspondrait à l'échelle intermédiaire où les mouvements turbulents sont proches de la vitesse du son », explique Philippe André, coordinateur du programme « Ceinture de Gould ». « Ce n'est pas une preuve directe mais un indice très fort quant à la connexion entre la turbulence interstellaire et l'origine des filaments vus par Herschel. »

Ce lien a été établi grâce à l'étude de trois nuages parmi les plus proches, connus sous les noms IC5146, Aquila et Polaris, dans le cadre d'un programme nommé « Relevé des nuages de la ceinture de Gould » mené par une collaboration internationale étudiant la formation stellaire au sein du consortium SPIRE d'Herschel. Les images résultent d'observations réalisées avec les instruments SPIRE et PACS sur Herschel, deux instruments pour lesquels le CEA a fortement contribué avec le CNES ainsi que le CNRS.

Plus d'informations :

- Le site du programme « Ceinture de Gould Belt » : http://gouldbelt-herschel.cea.fr

- Le site Herschel France : http://www.herschel.fr

Notes :

(1) AIM : Laboratoire d'Astrophysique, Instrumentation – Modélisation, de Paris Saclay (CEA-Irfu, CNRS, Université Paris Diderot).

(2) Dans le milieu interstellaire froid (-260°C), la vitesse sonique est de l'ordre de 0,2 km/s – dans notre atmosphère, la vitesse sonique est de 0,34 km/s.

Références :

Arzoumanian, D., Ph. André, Ph., Didelon, P. et al., A&A 529, L6 “Characterizing interstellar filaments with Herschel in IC5146”, A&A, 529, L6 (2011),DOI: 10.1051/0004-6361/201116596
Consulter le site web

Source : CNRS http://www2.cnrs.fr/presse/communique/2160.htm

http://www.esa.int/export/esaSC/SEMK0H7S9MG_index_0.html

Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie

Cette image de la nébuleuse NGC 3582, réalisée avec la caméra WFI sur le télescope MGP/ESO de 2,2 mètres à l'Observatoire de La Silla de l'ESO au Chili, révèle des boucles géantes de gaz ayant une ressemblance frappante avec les protubérances solaires. On pense que ces boucles ont été éjectées par des étoiles en train de mourir, mais de nouvelles étoiles sont également en train de naitre dans cette nurserie stellaire. Ces jeunes étoiles pleines d'énergie émettent d'intenses radiations ultraviolettes qui font briller le gaz de la nébuleuse, produisant le spectacle rougeoyant que nous découvrons sur cette image.

Crédit : ESO, Digitized Sky Survey 2 and Joe DePasquale

NGC 3582 fait partie d'une grande région de formation d'étoiles de la Voie Lactée appelée RCW 57. Elle se trouve à proximité du plan du disque de la Voie Lactée dans la constellation australe de la Carène. John Herschel fut le premier à voir cette région complexe de nuages de gaz rougeoyant et de poussière sombre, en 1834, pendant son séjour en Afrique du Sud.

Certaines étoiles formées dans des régions comme NGC 3582 sont bien plus massives que le Soleil. Ces étoiles monstres émettent de l'énergie à un rythme prodigieux et ont une vie très courte qui se termine en explosion de supernova. La matière éjectée lors de ces événements spectaculaires crée des bulles dans le gaz et la poussière environnants.

Cette image a été prise au travers de plusieurs filtres. Avec la caméra WFI (Wide Field Imager), les données obtenues avec un filtre rouge sont montrées en vert et rouge et celles obtenues avec un filtre sélectionnant le rayonnement rouge caractéristique de l'hydrogène sont également montrées en rouge. Des données infrarouges complémentaires provenant du sondage « Digital Sky Survey » sont montrées en bleu.

Cette image a été traitée par l'ESO à partir des données observationnelles identifiées par Joe DePasquale, des États-Unis [1], qui a participé au concours d'astrophotographie de l'ESO, les Trésors cachés 2010 [2]. Ce concours était organisé par l'ESO en octobre – novembre 2010, pour tous ceux qui aiment faire de belles images du ciel nocturne en utilisant des données obtenues avec des télescopes professionnels.

Notes :

[1] Joe DePasquale a cherché dans les archives de l'ESO et a identifié ce jeu de données qu'il a utilisées pour composer son image de NGC 3582, classée dixième du concours parmi la centaine de propositions. Son travail original peut être vu ici.

[2] Le concours « Les Trésors cachés 2010 de l'ESO » a donné l'opportunité aux astronomes amateurs de chercher dans les volumineuses archives de données astronomiques de l'ESO, espérant y dénicher un joyau bien caché n'attendant qu'à être taillé par les concurrents. Pour en savoir plus sur les Trésors Cachés : http://www.eso.org/public/outreach/hiddentreasures/.

Plus d'informations

L'ESO - l'Observatoire Européen Austral - est la première organisation intergouvernementale pour l'astronomie en Europe et l'observatoire astronomique le plus productif au monde. L'ESO est soutenu par 14 pays : l'Allemagne, l'Autriche, la Belgique, le Danemark, l'Espagne, la Finlande, la France, l'Italie, les Pays-Bas, le Portugal, la République Tchèque, le Royaume-Uni, la Suède et la Suisse. L'ESO conduit d'ambitieux programmes pour la conception, la construction et la gestion de puissants équipements pour l'astronomie au sol qui permettent aux astronomes de faire d'importantes découvertes scientifiques. L'ESO joue également un rôle de leader dans la promotion et l'organisation de la coopération dans le domaine de la recherche en astronomie. L'ESO gère trois sites d'observation uniques, de classe internationale, au Chili : La Silla, Paranal et Chajnantor. À Paranal, l'ESO exploite le VLT « Very Large Telescope », l'observatoire astronomique observant dans le visible le plus avancé au monde et VISTA, le plus grand télescope pour les grands relevés. L'ESO est le partenaire européen d'ALMA, un télescope astronomique révolutionnaire. ALMA est le plus grand projet astronomique en cours de réalisation. L'ESO est actuellement en train de programmer la réalisation d'un télescope européen géant – l'E-ELT- qui disposera d'un miroir primaire de 42 mètres de diamètre et observera dans le visible et le proche infrarouge. L'E-ELT sera « l'œil tourné vers le ciel » le plus grand au monde.

Liens

Photos de l'Observatoire de La Silla

Source : ESO http://www.eso.org/public/france/news/eso1113/

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Une équipe de chercheurs, menée par Johan Richard (Centre de recherche et d'Astrophysique de Lyon - CNRS/Université Lyon 1/ENS Lyon) et Jean-Paul Kneib (Laboratoire d'Astrophysique de Marseille - CNRS/Université de Provence) a découvert une galaxie lointaine qui contiendrait des étoiles âgées de 750 millions d'années, plaçant l'époque de sa formation à environ 200 millions d'années après le Big Bang. Ces résultats obtenus grâce aux effets de lentille gravitationnelle d'un amas de galaxies, suggèrent que les premières galaxies se seraient formées bien plus tôt que prévu et apportent un éclairage capital sur leur formation et sur leur évolution au début de l'Univers. Ils seront publiés en avril 2011 sur le site de la revue Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

D'après Johan Richard, premier auteur de l'article : "les mesures obtenues sur cette galaxie lointaine suggèrent qu'elle aurait commencé à former ses étoiles seulement 200 millions d'années après le Big Bang." La découverte d'une telle galaxie défie les théories de formation et d'évolution des galaxies actuellement en vigueur. Elle pourrait aider à résoudre le mystère concernant la ré-ionisation du gaz d'hydrogène neutre [1] qui remplissait l'Univers à ses débuts.

Cette galaxie a pu être détectée grâce à l'amplification gravitationnelle de l'amas de galaxies Abell 383, dont l'importante force de gravitation, selon la théorie de la Relativité Générale d'Einstein, amplifie les rayons de lumière des galaxies plus distantes à la manière d'une loupe déformante. La découverte de cette galaxie est exceptionnelle car seul un alignement naturel quasi parfait entre la source, l'amas de galaxies et la Terre en a permis la détection.

La galaxie a tout d'abord été identifiée avec le télescope spatial Hubble (NASA - ESA), puis confirmée sur des images du télescope spatial Spitzer (NASA). L'équipe a ensuite effectué des observations spectroscopiques avec le télescope Keck-II à Hawaï pour mesurer sa distance. Le décalage vers le rouge (redshift en anglais) mesuré spectroscopiquement est de 6,027, ce qui signifie que cette galaxie est vue telle qu'elle était lorsque l'Univers était âgé d'environ 950 millions d'années. Contrairement aux autres galaxies lointaines détectées possédant en majorité des étoiles jeunes, elle contiendrait des étoiles âgées de 750 millions d'années, plaçant l'époque de sa formation à environ 200 millions d'années après le Big Bang.

Cette découverte apporte des informations essentielles sur la période de  formation des premières galaxies, mais pourrait également expliquer comment l'Univers est devenu transparent aux rayons UV dans le premier milliard d'années après le Big Bang. Au début de l'Univers, un gaz diffus d'hydrogène neutre bloque le cheminement de la lumière ultraviolette dans l'Univers. Pour laisser passer ces rayons UV, des sources de rayonnement important doivent progressivement ioniser l'hydrogène neutre. Les toutes premières populations d'étoiles telles que celles présentes dans cette galaxie lointaine pourraient jouer un rôle important dans ce processus de ré-ionisation de l'hydrogène neutre.

"Il semble probable qu'il existe en fait, dans l'Univers primitif, un plus grand nombre de galaxies formées à la même période que celle que nous avons découverte, » explique Jean-Paul Kneib. "Ces galaxies qui se formeraient alors très tôt dans l'Univers pourraient fournir le rayonnement manquant nécessaire à la ré-ionisation."

Actuellement, les galaxies de ce type ne sont détectables qu'au travers des amas massifs jouant le rôle de télescopes cosmiques. Dans les prochaines années, le télescope James Webb (NASA/ESA/CSA),  dont le lancement est prévu au cours de cette décennie, étudiera de manière détaillée cette nouvelle population de galaxies, tout comme, à plus long terme, le futur télescope géant européen (E-ELT) de l'ESO.

Notes :

[1] A la suite du Big Bang, les protons et les électrons se sont combinés pour former des atomes d'hydrogène neutre qui sont opaques au rayonnement UV. La re-ionisation est le processus qui a re-ionisé l'hydrogène neutre en protons et électrons au cours du premier milliard d'années de l'Univers, le rendant à nouveau transparent aux rayons UV. Les premières galaxies sont actuellement considérées comme les objets célestes principalement responsables de la ré-ionisation.

[2] Le décalage vers le rouge de la distribution de lumière mesuré dans le spectre de la galaxie permet d'en évaluer la distance d'éloignement de la Terre.

Référence :

"Discovery of a possibly old galaxy at z = 6.027, multiply imaged by the massive cluster Abell 383". Johan Richard, Jean-Paul Kneib, Harald Ebeling, Daniel P. Stark, Eiichi Egami6, Andrew K. Fiedler. MNRAS

Source : INSU/CNRS http://www.insu.cnrs.fr/co/univers/extragalactique-et-univers/les-premieres-galaxies-se-seraient-formees-bien-plus-tot-que-prev

Le Meilleur du télescope spatial Hubble

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Une nouvelle comète a été découverte par Rob H. McNaught sur des images CCD obtenues le 05 Avril 2011 avec le télescope Uppsala Schmidt de 0.5-m de Siding Spring. Après publication sur la page NEOCP du Minor Planet Center, la nature cométaire de cet objet a été confirmée par plusieurs observateurs.

Les éléments orbitaux préliminaires de la comète C/2011 G1 (McNaught) indiquent un passage au périhélie le 24 Septembre 2011 à une distance d'environ 1,8 UA du Soleil.

http://www.minorplanetcenter.org/mpec/K11/K11G49.html (MPEC 2011-G49)

http://remanzacco.blogspot.com/2011/04/new-comet-c2011-g1-mcnaught.html

Les observations supplémentaires indiquent un passage au périhélie le 16 Septembre 2011 à une distance d'environ 2,1 UA du Soleil.

http://www.minorplanetcenter.org/mpec/K11/K11G90.html (MPEC 2011-G90)

http://scully.cfa.harvard.edu/cgi-bin/returnprepeph.cgi?d=c&o=CK11G010

http://ssd.jpl.nasa.gov/sbdb.cgi?sstr=C%2F2011%20G1;orb=0;cov=0;log=0;cad=0#elem

Avec la découverte de C/2011 G1, Rob McNaught compte désormais 59 comètes à son actif.

Les Grands Chasseurs de Comètes

Date des PASSAGES au PERIHELIE des COMETES Date, Périodes de révolution, Distance au Soleil 

COMETES - Magnitudes prévues pour les prochains mois

Liste des comètes potentiellement observables - éléments orbitaux

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Une collaboration internationale incluant des chercheurs de l'Observatoire de Paris et du CNRS s'est intéressée à la rotation complexe du tourbillon qui affecte l'atmosphère de Vénus au pôle Sud. Ce mouvement a ainsi été mesuré avec précision, permettant de lever une partie du mystère entourant la circulation atmosphérique de Vénus. Publiés jeudi 7 avril dans l'édition en ligne Science Express de la revue Science, ces travaux ont notamment bénéficié, en France, du soutien du CNES et du CNRS.

Les images infrarouges, transmises par la sonde européenne Venus Express, montrent qu'une structure en forme de spirale ou de 'S' inversé est présente en permanence au niveau des régions polaires australes de la planète. En outre, sa morphologie évolue de manière plus ou moins régulière, en moins de 24 heures. Ce phénomène météorologique est un élément important - mais encore mal compris - de la circulation générale autour l'astre. Des tourbillons (« vortex ») analogues existent sur toutes les planètes à atmosphère, y compris la Terre, au sein du Système solaire. Dans le cas de Vénus, le mouvement a pu être mesuré avec précision : le centre de rotation du tourbillon est décalé de 3 degrés par rapport au pôle Sud géographique. Il tourne en 5 à 10 jours terrestres autour de ce dernier.

Les observations ont été réalisées avec l'instrument VIRTIS (Visible and Infrared Thermal Imaging Spectrometer( mis en œuvre sous la responsabilité scientifique de Giuseppe Piccioni [Istituto Nazionale di Astrofisica Spaziale e Fisica Cosmica (IAS-INAF), Rome] et Pierre Drossart, chercheur au Laboratoire d'études spatiales et d'instrumentation en astrophysique (LESIA; Observatoire de Paris, CNRS, Université Pierre et Marie Curie, Université Paris Diderot-Paris 7) à bord de la sonde Venus Express de l'Agence Spatiale Européenne (ESA). En France, ces travaux ont bénéficié du soutien du CNES et du CNRS.

Référence :

"Venus's Southern Polar Vortex Reveals Precessing Circulation". D. Luz, D. L. Berry, G. Piccioni, P. Drossart, R. Politi, C. F. Wilson, S. Erard and F. Nuccilli. Science Express, 7/04/2011.

Source : INSU/CNRS http://www.insu.cnrs.fr/co/univers/le-systeme-solaire/l-etrange-rotation-du-tourbillon-de-venus

Gilbert Javaux - PGJ-Astronomie

Le satellite Swift, le télescope spatial Hubble, et l'Observatoire de rayons X Chandra se sont associés pour étudier l'une des plus curieuses explosions cosmiques jamais observées. Plus d'une semaine plus tard, le rayonnement de haute énergie continue à s'illuminer et à s'estomper de son emplacement. Les astronomes disent qu'ils n'ont jamais vu auparavant un tel sursaut lumineux et variable, de haute énergie et de longue durée. Habituellement, les sursauts de rayons gamma marquent la destruction d'une étoile massive, et les éruptions de ces événements ne durent jamais plus de quelques heures.

Crédit : NASA, ESA, and A. Fruchter (STScI)

Lundi 28 Mars 2011, l'instrument Burst Alert Telescope du satellite Swift a découvert la source dans la constellation du Dragon (Draco) lorsqu'elle a éclaté avec la première d'une série d'explosions puissantes. Swift a déterminé une position de l'explosion, qui est maintenant cataloguée comme sursaut de rayons gamma (GRB, gamma-ray burst) 110328A, et a informé les astronomes à travers le monde. Comme des dizaines de télescopes se sont tournés vers l'emplacement, les astronomes ont vite remarqué une petite galaxie lointaine très près de la position de Swift. Une image profonde, prise par Hubble le lundi 04 Avril 2011, a mis en évidence la source de l'explosion au centre de cette galaxie, qui se trouve à 3,8 milliards d'années-lumière de la Terre. Le même jour, les astronomes de la NASA ont utilisé l'Observatoire de rayons X Chandra pour faire une exposition longue de quatre heures de l'énigmatique source. L'image, qui localise l'objet X-ray 10 fois plus précisément que Swift, montre que la source se trouve au centre de la galaxie que Hubble a imagée. Les astronomes ont détecté précédemment des étoiles perturbées par des trous noirs supermassifs, mais aucune n'a montré la luminosité et la variabilité des rayons X vues au sein du GRB 110328A. La source a fait l'objet de nombreuses éruptions. Depuis le dimanche 03 Avril, elle s'est illuminée plus de cinq fois. Bien que la recherche soit en cours, les astronomes estiment que l'explosion inhabituelle est probablement survenue lorsqu'une étoile s'est aventurée trop près du trou noir central de sa galaxie. Les intenses forces de marée ont mis en pièces l'étoile, et le gaz retombant continue à s'écouler vers le trou. Selon ce modèle, le trou noir tournant a formé un jet qui s'écoule le long de son axe de rotation. Une puissante explosion de rayons X et de rayons gamma est vue si ce jet est pointé dans notre direction. Les observations de Hubble de la galaxie hôte du GRB 110328A ont été prises avec l'instrument WFC3 (Wide Field Camera 3 ) dans la lumière visible et en proche infrarouge. Cette image de Hubble de la galaxie a été prise en lumière visible. Les astronomes prévoient des observations complémentaires de Hubble pour voir si le coeur de la galaxie change d'éclat.

http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2011/2011/10/

Le Meilleur du télescope spatial Hubble

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Le manteau de Mars se refroidirait de 30 à 40°C par milliard d'années. C'est la conclusion des chercheurs du CNRS et de l'Université Paul Sabatier à Toulouse, qui ont reconstitué l'évolution thermique de cette planète depuis 4 milliards d'années, pour la première fois, à partir de la composition des roches volcaniques observées par satellite. Ces valeurs impliquent un refroidissement plus lent que pour la Terre (70 à 100°C par milliard d'années). Elles soulignent la particularité de notre planète, dont l'évolution thermique est influencée par la tectonique des plaques. Les résultats sont publiés dans la revue Nature (advanced online publication du 6 avril 2011).

L'histoire de l'eau et l'évolution du climat sur Mars ont fait l'objet d'une attention considérable ces dernières décennies. Cependant, l'évolution d'une planète doit être envisagée dans sa globalité. Cela nécessite de comprendre l'évolution thermique et dynamique de l'intérieur planétaire en relation avec l'activité volcanique ou tectonique. En effet, la formation d'un volcan résulte de la fusion partielle des roches du manteau , et de l'ascension de ces liquides magmatiques jusqu'à leur éruption en surface. La composition des liquides magmatiques est contrôlée par la profondeur (pression) et la température à laquelle la fusion a lieu. Par exemple, les roches volcaniques terrestres d'âge archéen (il y a environ 3 milliards d'années) suggèrent que le manteau de notre planète était plus chaud à cette époque qu'aujourd'hui. C'est ce lien entre la chimie des magmas et les conditions de fusion que les chercheurs de l'Institut de recherche en astrophysique et planétologie (CNRS/Université Paul Sabatier), à l'Observatoire Midi-Pyrénées, ont exploité pour Mars.

L'instrument Gamma Ray Spectrometer, à bord de la mission américaine Mars Odyssey, a produit des cartes d'abondance de plusieurs éléments chimiques à la surface de la planète Mars. Les chercheurs se sont surtout intéressés au silicium, au fer et au thorium, particulièrement sensibles aux conditions de fusion. L'abondance de ces trois éléments sur douze régions volcaniques martiennes constitue un formidable enregistrement, durant quatre milliards d'années, des processus de fusion dans les profondeurs du manteau.

Les chercheurs ont montré que les variations en fer, silicium et thorium dans les roches volcaniques témoignent d'une diminution de la température du manteau au cours du temps, d'un épaississement de la lithosphère à la base de laquelle se produit la fusion et d'une origine des magmas de plus en plus en profondeur.

Ces résultats permettent de reconstituer avec précision l'évolution thermique de Mars. Le refroidissement de Mars (30 à 40°C par milliards d'années) apparaît plus lent que pour la Terre (70 à 100°C par milliards d'années). Il faut sans doute en chercher la cause dans l'absence de tectonique des plaques sur Mars. Cette étude met aussi en lumière la diversité des scénarii d'évolution planétaire et permet de comprendre pourquoi une planète voit son activité volcanique s'éteindre (lorsque le magma ne parvient plus à traverser une lithosphère devenue trop épaisse). Ces résultats offrent un cadre nouveau pour aborder de nombreuses questions telles que les causes de l'arrêt du champ magnétique interne de Mars il y a 4 milliards d'années, l'origine de la croûte antérieure à 4 milliards d'années, ou encore les relations entre le volcanisme et l'évolution des paramètres physico-chimiques de l'atmosphère martienne.

Référence :

Thermal history of Mars inferred from orbital geochemistry of volcanic provinces. D. Baratoux, M.J. Toplis, M. Monnereau, O. Gasnault. Nature, 6 avril 2011.

Source : INSU/CNRS http://www.insu.cnrs.fr/a3777,volcans-mars-temoins-son-refroidissement.html

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Mars Express de l'ESA a renvoyé des images de volcans coiffés de brume situés dans l'hémisphère nord de la planète rouge. Longtemps après que l'activité volcanique a cessé, la zone a été transformée par des impacts de météores qui ont déposé la matière éjectée sur les flancs inférieurs des volcans.

Crédit : ESA/DLR/FU Berlin (G. Neukum)

Des caractéristiques permanentes et éphémères sont présentées dans cette nouvelle image publiée de Mars. L'image est tirée des données acquises au cours de trois orbites de Mars Express de l'ESA entre le 25 Novembre 2004 et le 22 Juin 2006. En ce moment, ces volcans éteints ne devraient pas changer, mais, au cours de l'orbite du milieu, Mars Express a capturé des nuages de glace à la dérive au sommet de Ceraunius Tholus.

Au moment où Mars Express est passé à nouveau et a pris la dernière bande de données nécessaires à cette image, les nuages s'étaient dispersés depuis longtemps et il y a donc une ligne nette entre elles dans la mosaïque achevée.

Le mot latin «Tholus» désigne un dôme conique et la base de Ceraunius Tholus est de 130 km de diamètre, tandis que le pic s'élève à 5,5 km au-dessus des plaines environnantes. A son sommet se trouve une vaste caldeira de 25 km de diamètre. Avec une morphologie similaire à son voisin et situé à 60 km au nord, Uranius Tholus est un petit volcan, avec un diamètre à la base de 62 km et une hauteur de 4,5 km.

Les flancs de Ceraunius Tholus sont relativement abrupts, à environ 8° d'inclinaison, et sont entaillés par des vallées. Ils sont profondément découpés en de nombreux endroits, suggérant que du matériel souple et facilement érodé, telles que des couches de cendres, a été déposé lors d'éruptions volcaniques.

La plus grande et la plus profonde de ces vallées est d'environ 3,5 km de large et de 300 m de profondeur. Elle se termine à l'intérieur d'un autre cratère d'impact allongé sans rapport avec les deux volcans, et a créé un fascinant delta de dépôts.

Bien que la source du delta soit toujours en débat dans les milieux scientifiques, il peut avoir été formé lorsque des matériaux d'un canal de lave ou tube ont été entraînés vers le bas par une fonte des glaces sur le volcan.

Certes, le cratère du sommet - la caldeira - est plat et lisse, de sorte qu'il peut avoir contenu un lac au début de l'histoire de Mars où l'atmosphère était plus dense. Il est également possible que l'eau a été produite lorsque l'activité volcanique a fait fondre des lentilles de glace enterrées. Une lentille de glace se forme lorsque l'humidité s'infiltre sous la surface et forme une couche gelée entre le «sol» en haut et la couche rocheuse en dessous.

Le cratère de forme allongée entre les deux volcans est appelé Rahe. Il mesure 35 km par 18 km et est le résultat d'un impact oblique par une météorite.

Un plus petit cratère d'impact de 13 km de diamètre peut être vu à l'ouest de Uranius Tholus. Celui-ci a également été formé après que toute l'activité volcanique soit terminée et a servi à recouvrir les flancs inférieurs des volcans avec des matériaux éjectés, de sorte que seules les régions supérieures des structures d'origine sont maintenant visibles.

http://www.esa.int/esaSC/SEMOX27UPLG_index_0.html

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