A gauche, la planète Terre. A droite, l’exoplanète Kepler 452 b, telle que l’imagine la Nasa. Cet astre situé à 1400 années-lumière de distance a été découvert par le satellite Kepler. Nous ne savons encore rien de la nature de ce monde lointain… Illustration Nasa.

Elle s’appelle Kepler 452 b, et tourne autour d’une étoile de la constellation du Cygne. L’annonce de la découverte de cette exoplanète a fait le tour de la Terre à la vitesse de la lumière car, selon la Nasa, il s’agit d’une très proche cousine de la Terre… Proche de la Terre, Kepler 452 b ? Nous allons voir… Mais d’abord, la découverte : c’est le satellite américain Kepler qui a déniché cet astre, vingt ans après la découverte de la toute première planète tournant autour d’un autre soleil, 51 Peg b, par Michel Mayor et Didier Queloz, à l’observatoire de Haute-Provence. Ce que Kepler détecte, ce sont les « mini éclipses » d’étoiles par leurs exoplanètes, dans un champ stellaire très dense de la Voie lactée. Le petit télescope spatial américain ne voit donc pas la planète elle-même, mais simplement la baisse de luminosité cyclique de son étoile. Celle-ci, Kepler 452, ressemble beaucoup au Soleil. Elle est à peine plus grande, massive, brillante, chaude, que notre propre étoile mais est en revanche plus âgée : 6 milliards d’années contre 4,5 milliards d’années pour le Soleil.
Si la découverte de la planète de cette étoile a tant ému la communauté exoplanétologique, qui a publié une avalanche de communiqués de presse à cette occasion, c’est que Kepler 452 b se trouve dans la « zone habitable » de son étoile, c’est à dire dans la région de l’espace où de l’eau liquide pourrait exister à sa surface.
Mais que sait-on de cette « cousine de la Terre » ? Qu’elle tourne en 385 jours sur une orbite à peine plus grande que celle de la Terre autour du Soleil. Qu’elle mesure environ 20 000 kilomètres de diamètre pour environ cinq masses terrestres : il ne s’agit donc évidemment pas d’une autre « Terre » mais plutôt d’un astre dont il n’existe pas d’exemple dans le système solaire, un astre abusivement appelé « super Terre »… Kepler 452 b est-elle rocheuse, comme Vénus, la Terre et Mars ? Nous ne le savons pas. Est-elle gazeuse, comme Uranus ou Neptune ? Nous l’ignorons. Est-elle dotée d’une atmosphère ? Même réponse. Y a t-il de l’eau liquide à sa surface ? Personne n’en sait rien, bien sûr.
Toutes ces inconnues n’empêchent pas la Nasa de livrer, avec cette belle découverte, un portrait imaginaire et très orienté de la nouvelle planète. Que montre cette « vue d’artiste » ? Une planète bleue, comme la nôtre, dotée d’une atmosphère transparente, comme la nôtre, avec de l’eau à sa surface, comme la nôtre… Il ne manque au dessin que quelques taches vertes pour compléter le tableau, mais enfin le message subliminal est bien là : Kepler a peut-être détecté un monde habitable, un monde habité…
Dans les années qui viennent, cette planète, comme les milliers d’autres découvertes à ce jour, sera scrutée par les astronomes. Ceux-ci montreront-ils que le dessin du communiqué de presse de la Nasa était prémonitoire, que Kepler 452 b est un véritable Eden ? Ou au contraire, révéleront-ils un monde brûlant, désertique, couvert de lave ?
Ni l’un ni l’autre : cette « cousine » de la Terre et son étoile se situent à 1400 années-lumière de la Terre. Un abîme infranchissable, même pour de futures générations de télescopes. Il faudra chercher encore, et patienter un peu, pour trouver, si elle existe, la Terre 2.0.
Serge Brunier

Les hurlements ont des caractéristiques très particulières qui déclenchent une réaction du cerveau (Greg Westfall via Flickr CC BY 2.0)

Il suffit d’entendre hurler quelqu’un pour se mettre en état d’alerte et voir son système du stress se déclencher. Cette caractéristique a longtemps été attribuée à la nature soudaine du son, son haut volume et au fait que nous l’identifions comme provenant d’un humain. Mais des chercheurs de l’Université de New York viennent de montrer que le son d’un hurlement contient en réalité une information particulière qu’on ne retrouve pas dans d’autres sons violents, soudains et/ou aigus. Une information qui s’adresse directement à notre cerveau – par-delà notre conscience.

Cette signature si particulière des hurlements, qu’on retrouve à l’identique à travers toutes les cultures humaines, montre qu’ils sont un mode de communication mis au point durant l’évolution et non pas de simples sons qui nous alertent à cause de leur volume et soudaineté.

 Un hurlement se distingue par sa “rugosité”

Compte tenu du fait, observé par les chercheurs, que des sons aussi forts, soudains et aigus qu’un hurlement humain ne mettent pas en alerte nos centres de la peur et du stress, l’objectif de cette étude, publiée dans la revue Cell, était d’analyser le profile acoustique des hurlements en quête d’une caractéristique qui les distinguerait des autres sons, et qui constituerait ainsi le message particulier véhiculé par cette action vocale. Et ils l’on trouvé : la signature du hurlement réside dans sa “rugosité”.

Ce régime acoustique particulier n’a pu être mis en évidence qu’au moyen d’une nouvelle méthode d’analyse acoustique appliquée à une collection de hurlements humains provenant de nombreuses cultures du monde via des films, des vidéos de YouTube et 19 volontaires “hurleurs” recrutés par les chercheurs… La méthode utilisée a été celle de l’analyse du spectre de puissance du son modulé (modulation power spectrum) : un traitement particulier des sons, avec des transformations mathématiques, qui met en valeur certaines caractéristiques non “visibles” dans un spectre sonore classique.

Si le son est suffisamment rugueux, l’amygdale se réveille

C’est finalement le paramètre de “rugosité” qui a été identifié : il s’agit d’une interaction particulière entre plusieurs sons purs qui, en termes formels, produisent des battements (ou oscillations) très rapides du volume du son. Dans le cas des hurlements, ces battements se produisent entre 30 et 150 fois par seconde (30 à 150 Hz), contrairement aux battements habituels du volume dans un conversation – entre 4 et 6 fois par seconde (4 à 6 Hz). L’aspect oscillatoire ne peut être distinguée par l’ouïe, mais son effet global est comparable à celui d’une voix rauque.

Pour confirmer leur hypothèse, les chercheurs ont effectué quatre séries d’expériences avec des volontaires qui devaient écouter différents types de sons, humains (voix) et artificiels. Selon l’effet décrit par les volontaires et mesuré par imagerie cérébrale fonctionnelle (IRMf), c’est bien la valeur du paramètre de rugosité, située dans l’intervalle de 30 à 150 Hz, qui déclenchait chez eux une réaction de peur et une activation de l’amygdale (l’un des centres de la peur).

Les alarmes aussi sont rugueuses

Parmi les sons dont la rugosité provoquait une réaction de peur, une partie provenait non pas de hurlements humains mais de son d’alarmes (sirènes de pompiers, klaxons de camions, etc.), ce qui est assez logique puisqu’elles ont été sélectionnées par les hommes pour le pouvoir stressant.

Ainsi, selon les chercheurs, l’évolution a mis en place un canal de communication sonore, non verbal mais très efficace et rapide en cas de danger imminent. L’une des énigmes du comportement humain les plus archaïques, le fait qu’on a peur quand entend quelqu’un hurler, vient donc de recevoir une première explication.

Román Ikonicoff

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• Et voici le froid qui vient du son – S&V n°1072 – 2007 – Les ondes acoustiques jouent depuis longtemps les seconds rôles dans la recherche scientifique, derrière les ondes électromagnétiques qui ont accaparé toute l’attention des savants à la fin du XIXe siècle (théorie de l’électromagnétisme de Maxwell) et durant une bonne partie du XXe (théorie de la relativité restreinte et physique quantique). Mais aujourd’hui, les ondes sonores inspirent à nouveau les chercheurs.

• Attention, les objets nous écoutent – S&V n°1168 – 2014 – Les nouvelles technologies ont trouvé dans les ondes sonores un nouvel espace d’expérimentation : avec des caméras à haute définition, des algorithmes réussissent à reproduire les sons d’une scène très distante en analysant les micro-vibration des objets physiques. Un outil idéal pour l’espionnage…

Des montagnes hautes de 1500 à 3500 mètres se dressent au dessus des plaines glacées de Pluton. Leur origine est encore inconnue. Photo Nasa.

Sur le sol, de la glace, dure comme de l’acier, et quelques noirs rochers. Plus loin, à perte de vue, un paysage de collines blafardes aux formes étranges de pyramides, baignées par une faible lumière crépusculaire. Partout, cette morne variation sur un même thème terne et gris. La voûte céleste est noire comme du velours, piquetée d’étoiles, traversée par l’arche argentée de la Voie lactée, étonnamment présente, étincelante. Véga, Deneb et Altaïr dessinent un grand triangle dans le ciel d’été. Le thermomètre marque -220 °C, nous sommes en début de matinée sur la planète Pluton, et la température n’augmentera pas.
Au dessus de l’horizon, le globe énorme et immobile de Charon luît d’un éclat blême. Les taches plus sombres qui marquent sa surface évoquent vaguement le visage inquiétant du nocher des enfers. A l’est, une étoile extraordinairement lumineuse attire l’œil. C’est elle qui fait miroiter les éclats de glace, cassants comme du cristal, qui jonchent le sol. C’est elle qui parvient à projeter une ombre pâle derrière les roches aux formes fantomatiques qui parsèment la plaine désolée. Le Soleil. Vu d’ici, cependant, on pourrait ne pas le reconnaître ; à l’œil nu, ce ne serait qu’une étoile, parfaitement ponctuelle et à l’éclat fixe, surnaturel, sans chaleur. Le Soleil de Pluton est mille six cent fois moins lumineux que le Soleil de la Terre, et trois cents fois plus lumineux que la Pleine Lune.

Comme la Terre et la Lune, Pluton et son satellite Charon constituent une véritable planète double. Photo Nasa.

Cette vision imaginaire de la surface de la planète Pluton, un robot posé à sa surface aurait pu nous permettre de la décrire. Mais la sonde New Horizons a traversé le petit système planétaire à près de 50 000 km/h, après près de dix ans de voyage : si les scientifiques de la Nasa avaient voulu poser un robot sur l’astre frontière du système solaire, l’énergie nécessaire au freinage de l’engin aurait été extraordinaire… Une telle mission n’est pas envisageable à un coût raisonnable aujourd’hui et, malheureusement, Pluton, qui était au plus près de la Terre en 1989, à seulement 4,4 milliards de kilomètres de distance, s’éloigne désormais inexorablement… Aujourd’hui, la petite planète se trouve à 4,8 milliards de kilomètres, sa distance atteindra presque 7,4 milliards de kilomètres en 2237 : alors… quand aura lieu la prochaine mission spatiale vers ce fascinant petit astre et son cortège de satellites ?

Pluton possède cinq satellites, Charon, Nix, Hydra, Styx et Kerberos. New Horizons a révélé la taille et la forme de trois d’entre eux. Charon, bien sûr, qui mesure 1207 kilomètres de diamètre, Nix, qui mesure environ 42 kilomètres, et Hydra, 55 kilomètres. Les images de Styx et Kerberos seront transmises au mois d’octobre. Photos Nasa.

Nul ne le sait… En attendant, New Horizons nous livre au compte-gouttes quelques images du système de Pluton. A partir du 24 septembre, les milliers de photographies et de mesures prises pendant la rencontre seront transmises vers la Terre.
Depuis près de dix ans, la sonde file silencieusement à travers l’espace. Ce 23 juillet 2015, elle se trouve déjà à plus de dix millions de kilomètres de Pluton, et à près de 4,8 milliards de kilomètres de la Terre… En ligne de mire, un nouvel objectif ; croiser, d’ici 2019, un nouveau monde de glace, encore plus lointain, tellement lointain qu’aucun nom officiel ne lui a encore été attribué, ce sera 2014 MU 69, ou 2014 PN70…
Serge Brunier

A un million de miles de distance, cette image de notre planète a été capturée par le satellite de la NASA Deep Space Climate Observatory (DSCOVR), qui l’a quittée en février dernier. C’est la première image de notre planète en un seul cliché depuis 1972.

En plus d’un télescope, ce satellite embarque une caméra de quatre mégapixels spécialement conçue, baptisée EPIC (pour Earth Polychromatic Imaging Camera, caméra pour l’imagerie polychromatique de la Terre). Elle a la particularité de découper en dix tranches le spectre électromagnétique de la lumière, grâce à des filtres à bande étroite, afin d’analyser les différentes longueurs d’ondes séparément.

De tels clichés de la Terre sont rares

Si le but de la mission DSCOVR est scientifique — approfondir les connaissances sur le climat terrestre et le surveiller au quotidien — la mission en profitera aussi pour produire de belles images de notre planète. Elles seront publiées quotidiennement à partir du mois de septembre sur une page web dédiée, a annoncé la NASA. L’image ci-dessous est la première, prise le 6 juillet dernier : elle est issue de la superposition du spectre bleu, vert et rouge, qui produit une image en couleurs visibles.

La Terre vue par DSCOVR – Ph. NASA

De telles images de la Terre sont plutôt rares au regard du nombre de satellites qui orbitent autour de notre planète depuis des décennies. La première photo comparable remonte au 7 décembre 1972 : on la doit à l’équipe de la mission Apollo 17, le dernier vol lunaire habité. Elle fit le tour du monde, marquant à jamais les esprits… à tel point qu’elle porte un nom propre : “la petite bille bleue”.

«La bille bleue» : Photo prise en route pour la Lune par Harrison Schmitt ou Ron Evans lors de la mission Apollo 17 le 7 décembre 1972. Ce vol a été le dernier à quitter l’orbite terrestre – Ph. via Wikimedia commons / domaine public.

—Fiorenza Gracci

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• Envisat, ses 900 jours d’images choc – S&V n°1046, 2004. Lancé en 2002, le premier satellite de surveillance permanente de la Terre, Envisat, révèle pour la première fois l’ampleur des bouleversements subis par l’environnement. Sa mission s’arrêtera en 2012.

• Objectif Terre – S&V n°966, 1998. Voici un album photo de la Terre vue de l’espace, réalisé par les satellites et navettes spatiales qui survolent notre planète depuis 30 ans.

• Première photo de famille – S&V n°875, 1990. Lancée treize ans plus tôt, la sonde spatiale Voyager de la NASA s’est retourné en arrière un instant, le temps de prendre le premier cliché presque complet du Système solaire.