Overblog Suivre ce blog
Administration Créer mon blog
20 avril 2014 7 20 /04 /avril /2014 20:04

 

Exo360.jpgLa presse s’est fait récemment l’écho de la découverte d’une planète rapidement qualifiée de jumelle de la Terre sur laquelle on a tôt fait d’envisager la vie ! C’est aller un peu vite en besogne.

 

 

 

 

Kepler 186 f, puisque tel est son petit nom, découverte par la méthode des transits (occultation  partielle de l’étoile par la planète) orbite autour de l’étoile naine rouge Kepler 186 en 130 jours, le tout à 492 années lumières de notre monde.

Les toutes premières analyses n’ont pas permis de déceler de conditions physiques qui excluraient formellement la présence d’eau liquide à la surface de la planète. De cette non exclusion de conditions nécessaires, d’aucuns, et la presse en particulier, ont vite fait de déduire l’existence de conditions suffisantes, voire la forte probabilité d’une vie sur un astre pourtant encore bien mystérieux. La prudence devrait être de mise.

Rappelons d’abord ce que l’on entend par découverte d’une planète extrasolaire. Il ne s’agit pas de la réalisation d’une belle photo qui nous en montrerait les couleurs et les contours, laissant deviner des nuages, des océans ou de vertes prairies. Non, d’ailleurs il ne s’agit pas d’image du tout mais plutôt d’arides tableaux de chiffres à l’interprétation difficile.

Si la planète est découverte par la méthode des vitesses radiales cela signifie que de manière régulière, en l’occurrence, toutes les fois qu’elle parcourt son orbite, on décèle dans la lumière qui provient de l’étoile mère, un léger décalage tantôt vers le bleu tantôt vers le rouge. Ce décalage correspond au rapprochement et à l’éloignement de l’étoile (plus précisément à sa vitesse de rapprochement et d’éloignement  par rapport à l’observateur) dû au léger mouvement que la planète orbitant autour d’elle lui imprime. On ne voit pas la planète, on ne voit même pas le mouvement induit de l’étoile, on mesure juste un décalage spectral régulier. Ce décalage doit être finement analysé compte tenu de tous les phénomènes parasites ; notamment les complexes mouvements de l’observateur terrestre positionné sur une planète elle-même en orbite et en rotation (c’est encore plus compliqué quand l’observateur est un satellite). D’autres sources propres à l’étoile étudiée peuvent également générer des décalages.

Si la planète est, comme en ce cas, découverte par la méthode dite des transits, on mesure alors une très  légère baisse de la luminosité de l’étoile quand la planète passe entre elle et l’observateur (phénomène d’occultation). Mais là aussi, pas d’image, inutile de rêver à une photo de l’étoile avec un petit point devant comme on peut en voir lors des transits de Vénus ou de Mercure, non, tout cela est beaucoup trop loin.

On le voit, les preuves sont ténues et leur interprétation difficile. Bien sûr, les astronomes ont travaillé sérieusement et cette planète existe certainement, toutefois, nombreuses sont les raisons d’être prudent.

Tout d’abord, (voir l’article de Ciel et Espace) du peu que l’on sait, les conditions sur cette planète sont très différentes des nôtres. Son étoile est beaucoup plus petite et moins chaude que le soleil (c’est le cas de la majorité des étoiles) et la planète verrait ses périodes de rotation et de révolution synchronisées ce qui induirait la présence d’un hémisphère toujours éclairé et d’un autre toujours dans la nuit. Nous serions bien déconcertés sur un tel monde : brulant d’un côté, glacé de l’autre. Si vie il y a, elle a dû faire preuve de formes d’adaptation très particulières.

Mais la principale source de critiques que l’on peut adresser aux commentaires excessivement enthousiastes est la confusion entre les conditions nécessaires et les conditions suffisantes.

Il semble que la planète orbite dans la zone dite habitable c’est-à-dire où l’intensité du rayonnement de l’étoile n’est ni trop forte, ni trop faible pour interdire la présence d’eau liquide. Cela ne signifie pas qu’il y ait de l’eau liquide (et encore moins de façon durable). Cela signifie juste que nous ne sommes pas en mesure d'assurer qu'il n'y en ait pas. Pour que dans ces conditions il y ait effectivement de l’eau, il faudrait que la planète en possède (de façon native ou apportée par les comètes) et que cette eau soit maintenue en place par une atmosphère, car sans atmosphère l’eau se transforme en glace ou bien se sublime mais ne peut rester liquide, c’est par exemple ce qui se passe sur la Lune, l’eau liquide ne peut y subsister en surface.

On voit donc que d’une non interdiction, on passe à une plausibilité d’existence, c’est un pas vite franchi. Quant à la vie sur cette planète, c’est encore une autre histoire. Bien sûr, l’eau semble une condition nécessaire à la vie, mais là encore, pas une condition suffisante, s’il y avait de l’eau, y aurait-il de la vie ? Nous n’en savons rien. Rappelons que malgré toutes nos connaissances en biologie, même avec de l’eau et tous les nutriments du monde nous sommes bien incapables de recréer la vie. Le monde est subtil, ne nous jetons pas sur des évidences trop faciles, même si elles vont dans le sens de nos désirs.

_________________________________________________________________________ 

Voir ici un petit exposé des trois principales méthodes de détection des planètes extrasolaires.  

Source de l’image : Nasa (vue d’artiste, il ne s’agit évidemment en rien d’une photo). 

Repost 0
Published by Didier BARTHES - dans Actualités
commenter cet article
16 avril 2014 3 16 /04 /avril /2014 12:04

PLS CosmosSous ce titre, la revue Pour la Science publie dans ses dossiers trimestriels un numéro consacré aux grands sujets de la cosmologie.

On y trouve ainsi une étude des "super supernovae", des explosions plus gigantesques encore que celles des supernovae classiques. Ces cataclysmes concerneraient des étoiles d'au moins 140 masses solaires qui exploseraient en fin de vie selon un mécanisme particulier mettant en cause l'antimatière. On pensait jusqu'alors que ces étoiles ne pouvaient exister, la force du vent stellaire sur les plus grands astres étant censée empécher la création de tels 'monstres'. Vous n'échapperez pas non plus aux mystères des trous noirs, des étoiles noires,  ni à ceux de la fameuse matière du même nom. Interrogations aussi sur l'inflation primordiale, cette théorie largement acceptée fait quand même l'objet de quelques doutes. Un petit tour également sur les fameux multivers qui nous plonge dans le vertige des infinis. Un mot bien sûr sur les ondes gravitationnelles aujourd'hui au coeur de l'actualité. Le plus surprenant peut-être, ces descriptions de la topologie de l'Univers. Une vision holographique nous permettrait de considérer qu'il est égal de voir notre univers quadridimensionnel tel quel, ou simplement comme un univers tridimensionnel qui, d'un certain point de vue ferait apparaitre une quatrième dimension, de la même façon qu'un hologramme basé sur un support à deux dimensions peut faire apparaitre une image ayant toutes les apparences d'un objet en trois dimensions. Attention, la bonne compréhension de cet article suppose de n'être effrayé, ni par la gravité quantique, ni par les espaces hyperboliques et moins encore par la célèbre théorie des cordes. Dans cette univers-là, la gravitation ne serait qu'une illusion, au même titre que la dimension supplémentaire ! 

La représentation globale de l'Univers est-elle accessible à l'esprit humain ?

 

Dossier "Pour la Science", numéro 83, avril-juin 2014, 120 p, 6,95 € 

Voir ici la présentation de Pour la Science sur leur site

Repost 0
Published by Didier BARTHES - dans Revue de presse
commenter cet article
26 février 2014 3 26 /02 /février /2014 10:04

Le plan de révolution des anneaux de Saturne n'est pas parallèle à celui de la révolution de la planète autour du Soleil, il en résulte parfois, vu depuis la Terre, où ici, photographié depuis la sonde Cassini en orbite, cette étrange perspective.  

Les anneaux, observés par la tranche, se trouvent réduits à une étroite bande bleue, mais leur ombre, au contraire, s'étale et se courbe sur la planète; leur structure et  leurs divisions sont ainsi mises en évidence. On devine aussi deux satellites. (source : Nasa)

saturne-anneaux-caches.jpg

Repost 0
Published by Didier BARTHES - dans Images
commenter cet article
30 décembre 2013 1 30 /12 /décembre /2013 16:04

Le blog "Les Etoiles" vous présente tous ses voeux pour 2014

Bonnes et heureuses fêtes à tous

 

 

A cette occasion, voici un petit reportage pour le 45ème anniversaire du premier " lever de Terre " jamais observé depuis l'orbite lunaire, c'était à Noël 1968, lors de la célèbre mission Apollo 8.

Repost 0
Published by Didier BARTHES
commenter cet article
17 décembre 2013 2 17 /12 /décembre /2013 12:04

Voici quelques images de la planète Mars prisent par la sonde Mars Reconnaissance Orbiter (MRO). La sonde et son télescope profitent pleinement de la légèreté de l’atmosphère de la planète ce qui limite fortement les effets délétères de la turbulence. La résolution est ainsi toute proche du maximum théorique soit environ 30 centimètres !   

Mars en noir et blanc

Source : NASA (et l’université d’Arizona)  via le texte de Michel Alberganti et  le livre Mars, une exploration photographique, de Francis Rocard, Alfred S Mcewen et Xavier Barral (éditions, Xavier Barral), vidéo extraite du court métrage de Xavier Barral.

Repost 0
Published by Didier BARTHES - dans Brèves
commenter cet article
13 octobre 2013 7 13 /10 /octobre /2013 20:04

Etienne Klein est un vulgarisateur de talent et l'on ne compte plus ses intéressantes réflexions sur le temps. Dans cette petite conférence il nous donne quelques éléments passionnants sur la nature de la masse, des éléments qui laissent entendre que la réalité des choses est dans leurs interactions. La philosophie n'est pas loin. La façon dont les physiciens là voient aujourd'hui est bien différente de notre conception intuive. Temps, gravitation, masse, tous ces concepts que l'on croit évidents sont bien mystérieux et bien subtils, ils échappent au sens commun. La physique moderne a sa poésie et son mystère.

                                La masse par Etienne Klein

(conférence donnée à l'ENS)

Repost 0
Published by Didier BARTHES - dans Physique
commenter cet article
13 août 2013 2 13 /08 /août /2013 20:04

Il est des philosophes qui ne connaissent pas un mot, pas une idée de la relativité ou de la mécanique quantique, c'est une bien étrange lacune quand on sait ce que ces deux théories ont su nous dire sur le réel, ou plutôt, combien elles ont su nous montrer à quel point le réel était fort éloigné de nos intuitions premières. C'est là sans doute une faille de notre enseignement qui sépare aussi férocement sciences et philosophie.

Il y a d'heureuses exceptions, Gaston Bachelard par exemple, qui dans cet extrait d'une émission de France Culture fait part de ses réflexions sur la révolution qu'a constitué la Relativité.

Bachelard et la Relativité (extrait d'une archive de l'INA de 1936). A écouter à partir de 32 minutes pour Bachelard proprement dit, mais le reste est également passionnant. France Culture consacre cette semaine plusieurs matinées au célèbre savant allemand dans le cadre de ses émissions : Grande Traversée (ici : Scientifiques et philosophes face à la relativité).

 

 

Repost 0
Published by Didier BARTHES - dans Relativité
commenter cet article
28 février 2013 4 28 /02 /février /2013 08:44

Pas de commentaires particuliers, admirons juste la beauté d'une éruption solaire sur cette vidéo proposée par la NASA.

Juste un détail, le diamètre du soleil vaut 109 fois celui de notre planète, pendant quelques instants celle-ci est d'ailleurs figurée à l'échelle : impressionnant.

 

                                           Une éruption solaire

Repost 0
Published by Didier BARTHES - dans Brèves
commenter cet article
15 février 2013 5 15 /02 /février /2013 18:04

Alors même que ce soir, un astéroïde (2012 DA14) d'une quarantaine de mètres de diamètre doit passer à 27 700 kilomètres de notre planète, une pluie de météorites s'est abattue ce matin sur l'Oural , près de Tcheliabinsk faisant environ 1 000 blessés et endommageant de très nombreux bâtiments.

C'est un évènement tout à fait extraordinaire notamment par ses conséquences, puisque, juqu'à présent, les blessés par météorite étaient au nombre de quelques-uns (deux seulement semblent avérés, même s'il est possible que la fameuse météorite de la Tunguska tombée en juin 1908 ait tué quelques personnes). Cette région du monde (vaste, il est vrai) semble particulièrement visée par ces "cailloux célestes", plusieurs chutes notables ont eu lieu au cours des cent dernières années.

A priori, les victimes ont été, cette fois, touchées par le bris et la chute des vitres résultant du bang supersonique et non par des fragments de la météorite proprement dite. Pour l'instant aucun élément n'en aurait encore été récupéré

Ici une analyse plus détaillée publiée en novembre 2013 sur cet évènement.

 

météorite russe fév 2013

                                      La chute de la météorite dans l'Oural ce 15 février 2013

 

 

Voir ici une analyse plus détaillée du phénomène publiée en novembre 2013, voir aussi la Page wikipédia sur cette météorite :   

Repost 0
Published by Didier BARTHES - dans Actualités
commenter cet article
13 février 2013 3 13 /02 /février /2013 16:04

L’Histoire de l’Astronomie n’est pas une marche régulière, c’est une suite d’hypothèses, d’erreurs et même de retours en arrière dont l’étude nous éclaire sur la fragilité des connaissances et nous incite à beaucoup de modestie sur la science d’aujourd’hui. Les savants du 21ème siècle ne sont-ils pas conduits aux mêmes errements que ceux des temps anciens ?

On peut en effet établir un parallèle entre les subtiles sophistications du modèle géocentrique et les non moins subtils concepts de matière noire et d’énergie sombre, deux entités bien mystérieuses, censées constituer, de très loin, l’essentiel du contenu matériel de l’Univers. Les deux affaires présentent bien des similitudes.

 

Le géocentrisme.

Assez naturellement, les hommes se sont placés au centre du monde dans la plupart des cosmologies. Puisque tous les corps célestes semblaient marquer un mouvement, c’était bien autour de la Terre, c’est-à-dire des hommes, qu’ils devaient l’effectuer.

Certes, le géocentrisme connu quelques exceptions ; en Grèce, 250 ans avant Jésus Christ, le perspicace Aristarque de Samos avait imaginé un remarquable système héliocentrique qui n’eut, hélas, guère de succès. C’est finalement le modèle dit de Ptolémée qui s’imposa et fut majoritairement enseigné pendant plus d’un millénaire et demi. Cette cosmologie publiée entre l'an 140 et l'an 150 de notre ère dans le célèbre Almageste, propose une synthèse de la vision géocentrique et relève d’une extrême sophistication. Si une vulgarisation trop simpliste n’en fait que la représentation d’un Univers centré sur la Terre, l’étude de ses détails révèle mille subtilités dont aucune n’est innocente.

Bâti sur les bases erronées que sont le géocentrisme (1) et le caractère circulaire des mouvements orbitaux, le modèle de Ptolémée ne pouvait garantir la correspondance entre les observations et la théorie qu’au prix de nombreuses règles aussi ad hoc qu’ingénieuses dont voici les principales.

Chez Ptolémée, les planètes tournent sur de petits cercles appelés épicycles dont le centre tourne lui-même sur de grands cercles : les déférents. Le centre de ces grands cercles n’est d’ailleurs pas la Terre proprement dite, mais un point légèrement décalé. Pour le Soleil c’est encore un peu différent, il tourne sur un déférent dont le centre lui-même tourne sur un petit épicycle dont le centre est le même que celui des déférents des planètes !

Le positionnement ordonné des astres et en particulier l’alignement permanent des éléments suivants : centre des déférents des planètes, centre de l’épicycle de Mercure, centre de l’épicycle de Vénus et Soleil permet de justifier le fait que ces deux planètes n’apparaissent que le soir et le matin c’est-à-dire à proximité du Soleil (en réalité dans un cadre héliocentrique, le phénomène s’explique très naturellement parce que ces deux corps naviguent sur des orbites intérieures).

Complexité supplémentaire, les centre des épicycles des planètes parcourent en des temps égaux les quatre quadrants de leurs orbites mesurés à partir du point équant c’est-à-dire du point occupant une position symétrique à celle de la Terre par rapport au centre des déférents. On voit là une grande similitude avec la loi des aires qui sera plus tard mise en évidence par Kepler (2). Ptolémée avait là fait preuve d’une haute technicité pour tenter de rendre compte de ce qu’il ignorait : le caractère non circulaire des orbites.

La vitesse des mouvements, la bonne orientation des axes liant les planètes et le centre de leurs épicycles, permettaient également au modèle de Ptolémée de rendre compte de l’étrange phénomène, dit de rétrogradation, qui semble faire revenir les planètes en arrière sur certaines parties de leurs orbites (cela est particulièrement remarquable pour Mars). Dans un cadre héliocentrique, là encore, cela s’explique très facilement par un simple effet de perspective, lorsque la Terre « double » une planète qui navigue sur une orbite qui lui est supérieure, mais dans le cadre du géocentrisme, toute cette machinerie s’avérait nécessaire (3).

Maintenant que l’Histoire a balayé son modèle nous pourrions être tentés de moquer Ptolémée et tous ceux qui l’ont inspiré. Ce serait bien imprudent, sommes-nous sûr d’agir très différemment ?

 

Matière noire et énergie sombre

Chacun sait, que l’Univers nous est largement inconnu. Les médias nous rappellent qu’il serait constitué à 95 ou même à 99 % d’une étrange matière noire et d’une plus mystérieuse encore énergie sombre. D’où viennent ces deux fantômes inquiétants ? Sont-ils bien différents des épicycles de Ptolémée ?

La matière noire a été imaginée (oui, imaginée !) à partir d’un problème de mesure des masses présentes dans l’Univers. Selon que l’on tente d’estimer la masse d’une portion d’Univers en additionnant celle des corps visibles (étoiles, nuages de gaz, poussières…) ou que l’on tente de calculer cette masse en fonction de la vitesse qu’elle imprime à ses constituants (4), l’on découvre des résultats très différents. La divergence est telle, qu’une erreur de mesure ne peut suffire à l’expliquer. La vitesse des étoiles autour du centre des galaxies, mais aussi celle des galaxies autour du centre de leur amas ou même des amas autour les uns des autres suppose une quantité de matière beaucoup plus importante que tout ce que l’on peut percevoir. Plus le phénomène est regardé à grande échelle, plus il semble manifeste. Au niveau du système solaire par contre, la matière visible suffit à expliquer le mouvement des astres et leur vélocité.

L’énergie sombre serait elle-même un constituant encore plus significatif que la matière noire. Sa présence a été établie pour rendre compte du mouvement d’accélération de l’expansion de l’Univers que les astronomes mettent en évidence depuis une quinzaine d’années. Cette accélération est contraire à l’intuition, et il y a peu encore, la majorité des chercheurs auraient parié sur le fait que la gravité « tirant » la matière en arrière allait peu à peu ralentir le mouvement d’expansion né du fameux Big Bang (5).

Dans les deux cas, nous observons bien un processus comparable à celui des épicycles. Nous nous trouvons face à des phénomènes (la vitesse des astres dans l’Univers et l’accélération de l’expansion) que nous ne savons pas expliquer dans le cadre de nos données standards (la matière visible), et nous inventons donc deux sortes d’entités, matière et énergie cachées, dont l’existence arrangerait bien le fonctionnement de nos équations. Comme pour Ptolémée et le géocentrisme en général, on peut soupçonner là la recherche de solutions ad hoc.

Il serait toutefois injuste de faire le parallèle avec Ptolémée sans précaution pour le seul plaisir intellectuel de souligner des répétions historiques. Les astronomes d’aujourd’hui connaissent l’Histoire, ils sont conscients du problème et ne se jettent pas tête baissée dans les mêmes impasses. C’est en y ayant sérieusement réfléchi, en ayant établi des équations précises, avec derrière eux une grande connaissance scientifique qu’ils ont construit ces deux explications. Pour autant, pour l’instant ni l’existence de la matière noire ni celle de  l’énergie sombres n'ont encore été validées par l’observation et la question se pose réellement. Les candidats à la matière noire ont été nombreux (petite étoiles, neutrinos, trous noir, particules diverses….) Certains ont même été conduits à envisager la remise en cause des lois de la gravité à grande échelle (6) . 

On prête à Einstein cette si jolie phrase : « Dieu est subtil, mais il n’est pas malveillant » Beaucoup ont discuté pour savoir ce qu’Einstein entendait par Dieu, certains prétendent qu’il voulait juste dire la nature, je l’ignore, mais une fois de plus, il avait vu juste, l’Univers est d’une grande subtilité.

___________________________________________________________________________________________________ 

(1) En affirmant que ces bases étaient fausses, je commets en réalité un péché contre l’esprit, car le géocentrisme n’est pas fondamentalement erroné dès lors que l’on admet la relativité du mouvement (et il faut le faire). Si tout mouvement est relatif alors la réponse à la question : « Qui tourne autour de quoi ? » relève par définition de l’arbitraire et dépend entièrement du choix du référentiel. Disons qu’il est beaucoup plus pratique de choisir le Soleil ou au moins le centre de gravité du système solaire comme système de référence. Ce point avait été détaillé dans l’article : Relativité et ironie des idées.

(2) La « loi des aires » de Kepler stipule que les rayons vecteurs des planètes balaient par rapport au Soleil des surfaces égales en des temps égaux. Elle résulte du fait que les corps autour du Soleil parcourent plus vite (en terme angulaire comme en terme « absolu ») la partie de leur orbite proche du périhélie. La loi de la gravitation de Newton est bien sûr derrière le phénomène puisque l’intensité de la gravitation est inversement proportionnelle au carré de la distance qui sépare les corps.  

(3) Je suis bien conscient que toutes les explications ci-dessus sont difficiles à visualiser, aussi, j’invite  le lecteur à regarder sur internet les nombreux schémas qui décrivent cet ingénieux modèle.

(4) Plus un corps est massif, plus il oblige ses satellites à parcourir rapidement leurs orbites pour une altitude donnée.

(5) Cette remise en cause  est particulièrement manifeste depuis 15 ans environ, du fait de nouvelles estimations de la luminosité des supernovæ et donc de leurs distances. Ces nouvelles mesures laissent penser que la vitesse d’expansion s’accélère. Si l’évocation de cette « énergie sombre » est relativement récente, la matière noire, par contre fut envisagée avant même le milieu du siècle dernier. Notons toutefois qu’on rapproche parfois cette énergie sombre de la fameuse constante cosmologique inventée par Einstein pour permettre d’envisager un modèle d’Univers stationnaire. Là aussi, on parla d’invention ad hoc et Einstein lui-même la renia.

(6) La théorie Mond est la plus connue de ces remises en cause. Sur ce sujet, voir également, sur ce site, l'article sur le retard des sondes Pionner.

Repost 0
Published by Didier BARTHES - dans Histoire
commenter cet article