Hubble aborde les frontières de l’Univers

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Au cœur de l'amas de galaxies MACS J0717,5+3745, situé à environ 5 milliards d'années-lumière de la Voie lactée... La masse invraisemblable de cette formidable agglomération cosmique courbe l'espace-temps autour d'elle et agit comme une immense lentille naturelle. Cette lentille gravitationnelle permet de de voir des galaxies situées en arrière-plan. Déformées, agrandies, amplifiées, sur cette image, elles apparaissent comme de grandes virgules fantomatiques et bleutées. Photo Nasa/ESA/STSCI.

Au cœur de l’amas de galaxies MACS J0717,5+3745, situé à environ 5 milliards d’années-lumière de la Voie lactée… La masse invraisemblable de cette formidable agglomération cosmique courbe l’espace-temps autour d’elle et agit comme une immense lentille naturelle. Cette lentille gravitationnelle permet de percevoir des galaxies situées loin en arrière-plan de l’amas. Déformées, agrandies, amplifiées, sur cette image, elles apparaissent comme de grandes virgules fantomatiques et bleutées. Photo Nasa/ESA/STSCI.

C’est une plongée vertigineuse dans l’abîme du temps que nous proposent les astronomes avec ces nouveaux portraits en majesté du cosmos que le télescope spatial Hubble a réalisé…
Ces images de lointains amas de galaxies, prises dans le cadre du projet Hubble Frontier Fields, sont probablement parmi les plus fascinantes prises depuis un quart de siècle par le télescope spatial américain.
Hubble Frontier Fields ? Prenez l’un des plus puissants télescopes jamais construits, pointez le vers un point du ciel, appuyez sur le déclencheur et attendez… Depuis quelques années, le télescope Hubble est essentiellement utilisé par les astronomes américains et européens pour réaliser des « deep fields » selon l’expression consacrée, c’est à dire des « champs célestes profonds ». Il s’agit tout simplement d’accumuler un temps de pose déraisonnable – jusqu’à plus de une semaine de temps de pose ! – afin de détecter des astres extraordinairement faibles. Si le vieillissant Hubble est désormais dépassé dans certains domaines d’observation, où des télescopes géants terrestres le surpassent, il demeure le champion absolu de ces observations… aux frontières.

MACS J0717,5+3745, situé dans la constellation du Cocher, à environ 5 milliards d'années-lumière de la Voie lactée, est l'un des plus grands amas de galaxies connus dans l'Univers. Dans ce véritable océan de galaxies se pressent des millions de milliards d'étoiles. C'est en arrière-plan de cet amas, qui joue aussi le rôle de lentille gravitationnelle, que les astronomes ont découvert les plus lointaines galaxies de l'Univers. Photo Nasa/ESA/STSCI.

MACS J0717,5+3745, situé dans la constellation du Cocher, à environ 5 milliards d’années-lumière de la Voie lactée, est l’un des plus grands amas de galaxies connus dans l’Univers. Dans ce véritable océan de galaxies se pressent des millions de milliards d’étoiles. C’est en arrière-plan de cet amas, qui joue aussi le rôle de lentille gravitationnelle, que les astronomes ont découvert les plus lointaines galaxies de l’Univers. Photo Nasa/ESA/STSCI.

En effet, en dépit d’un miroir de petite taille – 2,4 mètres seulement – Hubble, dans l’espace, bénéficie, en l’absence d’atmosphère, d’images parfaites et d’un fond de ciel – celui du cosmos, littéralement – d’un noir absolu, ou presque. Le programme Hubble Frontier Fields consiste en l’observation en longue pose de six amas de galaxies lointains. Ces amas n’ont pas été choisis par hasard : leur distance et leur masse, en effet, en font des « télescopes gravitationnels » naturels particulièrement efficaces. En effet, la masse totale de chaque amas, équivalente à quelques millions de milliards de masses solaires, courbe l’espace-temps local, et cette courbure agit comme une lentille grossissante, une lentille gravitationnelle… Observer un tel amas revient donc à doper Hubble, d’un facteur qui peut atteindre 10, 50, 100 fois…
Évidemment, ces « amas lentilles » comme les appellent les astronomes, ne sont ni homogènes ni sphériques, et ces lentilles naturelles auraient fait dressé les cheveux sur la tête de Galilée et ses disciples… Les images amplifiées offertes par ces télescopes naturels sont déformées, multipliées, comme vues à travers, prosaïquement… un cul de bouteille. Reste que les lentilles gravitationnelles donnent un accès unique à l’Univers lointain, en amplifiant la lumière des astres qui se trouvent dans leur alignement…
C’est donc cet arrière-plan, et pas l’étourdissante beauté des myriades de galaxies d’avant-plan, qui ont inspiré le Hubble Frontier Fields.
L’analyse des images de trois de ces six amas vient d’être publiée dans l’Astrophysical Journal par Hakim Atek, Johan Richard, Mathilde Jauzac, Jean-Paul Kneib et leurs collaborateurs.

L'amas de galaxies MACS J0416,1-2403 se trouve à 4 milliards d'années-lumière, dans la constellation de l'Eridan. Cet amas géant est l'une des six cibles du Hubble Frontier Fields. Cent heures de pose ont été nécessaires pour obtenir cette image extraordinairement profonde de cet amas, montrant des galaxies de trentième magnitude. Photo Nasa/ESA/STSCI.

L’amas de galaxies MACS J0416,1-2403 se trouve à 4 milliards d’années-lumière, dans la constellation de l’Eridan. Cet amas géant est l’une des six cibles du Hubble Frontier Fields. Cent heures de pose ont été nécessaires pour obtenir cette image extraordinairement profonde de cet amas, montrant des galaxies de trentième magnitude. Photo Nasa/ESA/STSCI.

Et ce qu’ont vu ces astronomes est inédit : près de 250 galaxies en tout, situées entre 13 et 13,2 milliards d’années-lumière, les plus lointaines étant donc vues telles qu’elles existaient 600 millions d’années seulement après le big bang, daté de 13,8 milliards d’années, d’après les plus récentes données du satellite européen Planck.
Jamais une telle population de galaxies ultra lointaines n’avait été observée aussi précisément, la contribution des « télescopes gravitationnels » constitués par les amas s’avérant décisives, permettant aux astronomes de multiplier la puissance de Hubble par dix environ…
Et ces très jeunes galaxies confirment le scénario que les astronomes voient émerger de leurs observations profondes depuis une vingtaine d’années : les premières galaxies étaient petites, compactes et brillantes, elles devaient ressembler à de gigantesques et chaotiques amas d’étoiles. A l’époque lointaine sondée par Hubble, le cosmos tel que nous le contemplons aujourd’hui n’existait pas : pas de galaxies spirales, grandes elfes cosmiques diaphanes et élégantes lancées dans un ballet indifférent et éternel, pas de galaxies elliptiques géantes, brillant de mille milliards d’étoiles, pas de mondes par myriades, et leurs paysages inconnus, et leurs couchers de soleils et leurs clairs de lunes…
L’Univers, à l’époque, plus chaud et plus dense qu’aujourd’hui, émergeait du brouillard brûlant du big bang. Mais quand, comment, sont apparues les premières étoiles, les premières galaxies, environ 500 millions d’années après le big bang, telle est la question à laquelle ne répondra pas Hubble.

Ces infimes taches lumineuses sont les plus lointaines galaxies connues dans l'Univers. 250 galaxies en tout, exhibant des décalages spectraux de 6 à 8 ont été trouvées dans les amas MACS J0717,5+3745, MACS J0416,1-2403 et Abell 2744. Ces galaxies sont éloignées de plus de treize milliards d'années-lumière. Photo Nasa/ESA/STSCI.

Ces infimes taches lumineuses – au centre de chaque vignette – sont les plus lointaines galaxies connues dans l’Univers. 250 galaxies en tout, exhibant des décalages spectraux de 6 à 8 ont été trouvées dans les amas MACS J0717,5+3745, MACS J0416,1-2403 et Abell 2744. Ces galaxies sont éloignées de plus de treize milliards d’années-lumière. Photo Nasa/ESA/STSCI.

En effet, la génération actuelle d’instruments astronomiques, Hubble dans l’espace, les télescopes géants et leurs miroirs de 8 à 10 mètres dans les observatoires terrestres, n’iront pas plus loin… Les galaxies ultralointaines découvertes par Hubble sont à la limite des capacités instrumentales, et d’une certaine façon, économiques, des télescopes actuels et des instituts qui les gèrent.
Pour en voir plus, pour en savoir plus, il faudrait mobiliser les plus puissants instruments du monde – à raison de 10 000 euros par heure d’observation – pendant des mois, des années… Absurde.
Ainsi, lorsque les astronomes observent des astres qui ne leur prodiguent qu’un ou deux photons par seconde, ils savent qu’ils ont atteint une limite, une frontière. Les lois de l’optique étant ce qu’elles sont, définitives et irréductibles, il n’existe pour les astronomes qu’une seule possibilité pour élargir leur horizon : augmenter la taille de leur télescope, ou, plus exactement, du miroir qui les équipe, leur âme.
Depuis Galilée et sa petite longue vue – un jouet, selon les critères d’aujourd’hui – depuis quatre siècles, toutes les deux décennies environ, les astronomes doublent la dimension de leurs instruments, et multiplient donc par quatre leur puissance… Avec Hubble, et ses temps de pose surréalistes, les astronomes ont dépassé la barrière mythique de la trentième magnitude, manière technique de dire qu’ils voient désormais des astres dix milliards de fois plus pâles que la plus pâle étoile visible à l’œil nu.
Mais pour lever le voile sur l’une des plus grandes énigmes de la cosmologie contemporaine – comment s’est structuré le monde, à partir du creuset brûlant du big bang, cela ne suffira pas.
C’est donc la prochaine génération d’astronomes, celle qui aujourd’hui rêve en découvrant ces extraordinaires images prises par le télescope spatial, qui, dans dix ans peut-être, avec des instruments bien plus puissants qu’aujourd’hui, nous donnera à voir ce spectacle incroyable, joué pour la première fois, une fois pour toute, et sans témoins, voici plus de 13,3 milliards d’années : l’allumage de la toute première étoile.
Serge Brunier

La peau absorbe certains polluants de l’air : les phtalates

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C'est par la peau que certains polluants de l'air, les phtalates, pénètrent dans l'organisme. - Ph. Qubodup / Flick / CC BY 2.0

C’est par la peau que certains polluants de l’air, les phtalates, pénètrent dans l’organisme. – Ph. Qubodup / Flick / CC BY 2.0

Une étude révèle que certaines substances toxiques présentes dans l’air, les phtalates, sont absorbées par la peau autant que par le nez !

Que ce soit en marchant en ville, en prenant le métro ou en intérieur, nous respirons de la pollution. A chaque inhalation, des polluants en suspension dans l’air pénètrent dans nos poumons, puis passent dans le sang. A commencer par les très petites particules fines, émises entre autres par les moteurs diesel, mais aussi par les cheminées à foyer ouvert ou les freins et les pneus des voitures, même électriques.

Ainsi, la préoccupation autour des polluants que l’on respire est grandissante. À raison : la recherche a montré que les microparticules sont meurtrières même à des concentrations moyennes, faisant surtout grimper les risques de maladies cardiovasculaires. Lors des pics de pollution, on conseille ainsi aux personnes fragiles de rester chez soi et de ne pas faire d’effort, pour limiter la quantité d’air inhalé.

Mais tous les polluants flottant dans l’air ne rentrent pas que par le nez ! Une nouvelle étude, publiée dans la revue Environmental Health Perspectives, montre en effet que notre peau est une véritable éponge pour certaines substances. Appelés phtalates, ces composés chimiques semi-volatils dérivés du pétrole sont employés dans divers produits industriels d’usage quotidien. On les retrouve dans les cosmétiques, les produits de nettoyage ou encore les bouteilles et autres matériaux en plastique… Or, certains d’entre eux sont classés comme perturbateurs endocriniens, des substances qui interfèrent avec nos hormones et, partant, avec notre santé.

Une expérience montre que les phtalates passent rapidement de l’air à la peau

Afin de mesurer le passage des phtalates par la peau, les chercheurs ont imaginé la méthode suivante. Vêtus uniquement d’un short, 6 volontaires de sexe masculin et de différents âges ont passé 6 heures dans une chambre scellée, où l’air contenait d’importantes concentrations de deux phtalates, le DnBP et le DEP (présents entre autres dans les vernis à ongles et les crèmes cosmétiques, respectivement). L’expérience a été répétée : cette fois, les volontaires enfilaient un casque spécial qui leur permettait de respirer un air propre.

Enfin, les chercheurs ont mesuré les traces de ces deux substances dans les urines produites par les participants juste avant l’exposition et jusqu’à 54 heures après celle-ci. Résultats : les phtalates passaient rapidement dans l’organisme, atteignant leur concentration maximale dans les urines 10 heures après le début de l’exposition. Mais le plus important est qu’ils grimpaient de manière très importante même s’ils n’étaient absorbés que par la peau (condition avec casque).

Dans les urines d'un volontaire, les taux de résidus de phtalates augmentent rapidement au cours de l'exposition, avant de décroître. Les signes creux indiquent la condition avec casque (exposition uniquement par la peau) - Crédit EHP

Dans les urines d’un volontaire, les taux de résidus de phtalates augmentent rapidement au cours de l’exposition, avant de décroître. Les signes pleins indiquent la condition avec casque (exposition uniquement par la peau) – Source/Crédit : Environ Health Perspect; DOI:10.1289/ehp.1409151

Les phtalates comptent des perturbateurs endocriniens notoires

Même si ces conclusions ne portent que sur une poignée de participants, elles suffisent pour relancer l’alerte sur ces composés. Premièrement parce qu’elles rejoignent les connaissances scientifiques sur la dangerosité des phtalates, liés à des troubles nerveux, reproductifs, respiratoires et métaboliques (diabète, obésité). Deuxièmement, parce qu’avec 2 millions de tonnes produites par an à travers le globe, ils sont omniprésents dans notre quotidien.

Il est donc inquiétant que la peau, notre organe le plus étendu et notre principale barrière envers notre environnement, ne nous protège pas suffisamment de ces substances. D’après l’ONG Alliance pour la santé et l’environnement (Health and Environment Alliance, HEAL), les perturbateurs endocriniens, à l’instar de certains phtalates, du bisphénol A ou de certains insecticides sont responsables de 31 milliards d’euros de dégâts sanitaires par an en Europe, dont 4 milliards en France.

—Fiorenza Gracci

 

> Lire aussi dans les Grandes Archives :

  • La puberté n’est plus ce qu’elle était — S&V n°1150 (2013). Des petites filles qui développent des seins à un âge de plus en plus précoce, alors que l’âge des règles ne change presque pas. C’est là un dérèglement hormonal où les perturbateurs endocriniens jouent un rôle majeur.

S&V 1150 - puberte

Pourquoi la toxicité des substances chimiques nous échappe - S&V 1140

S&V 1127 - perturbateurs endocriniens

Pourquoi y a-t-il des bulles dans le champagne ?

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Bulles de champagne (Ph. Quinn Dombrowski via Flickr CC BY 2.0).

Bulles de champagne (Ph. Quinn Dombrowski via Flickr CC BY 2.0).

Si la boisson dorée pétille si joliment, c’est que le précieux liquide contient du dioxyde de carbone (CO2) dissous. Mais cela ne suffit pas pour donner naissance à ses bulles délicates. Pour cela, un second ingrédient est nécessaire : il faut que les verres soient sales !

Commençons par le gaz qui fait toute la différence entre un champagne et un simple vin blanc. Il lui vient d’une deuxième fermentation, la champagnisation. Après avoir passé une semaine en fût au terme de laquelle le jus de raisin se transforme en vin blanc, celui-ci subit une seconde fermentation en bouteille cette fois, mais avec de la levure et du sucre. Le sucre est alors dégradé, formant de l’alcool et du CO2. Mais la bouteille est hermétique et le gaz ne peut s’échapper. La pression augmente et il se dissout finalement dans le liquide.

Les bulles du champagne, une question de pression

C’est ainsi que dans une bouteille, la pression s’élève à 6 bars, forçant 5 litres de CO2 à se dissoudre dans les 75 cl de nectar. Une simple bouteille de vin n’y résisterait pas ! D’où l’épaisseur du verre et la résistance du bouchon. Une fois délivré du fil de fer entortillé qui le maintient, il ne demande qu’à sauter. La pression redescend alors d’un coup de 6 à 1 bar. « Selon les lois de la thermodynamique, l’état normal du CO2 est gazeux à la pression atmosphérique », détaille Gérard Liger-Belair, du laboratoire d’œnologie de l’université de Reims.

Ainsi, la baisse de pression inflige au CO2 dissous une irrésistible transition de phase : 80 % du gaz s’échappe immédiatement par la surface du liquide tandis que les 20 % restants donneront naissance aux bulles. A condition qu’un nouvel élément vienne favoriser leur libération. Le déclencheur ? Des poussières, des grains de calcaire ou des fibres de tissus qui logent, invisibles, contre la paroi des verres. Ce sont eux qui lancent le départ d’une réaction en chaîne qui va illuminer le verre de milliers de bulles. Tout simplement parce ces poussières, même infimes, sont de forme irrégulière. Les fibres de tissus par exemple sont creuses à l’intérieur, comme de minuscules macaronis.

Un ascenseur à CO2

Lorsque le champagne est versé dans sa coupe, il n’arrive pas à s’insinuer dans toutes les irrégularités des particules microscopiques. Il reste donc de minuscules bulles d’air. Et c’est là que tout commence. Le CO2 dissous trouve une porte de sortie pour s’évaporer, dans la bulle. La gloutonne va se nourrir du gaz et grossir jusqu’à se détacher de la poussière. Elle commence alors son ascension… De plus en plus vite car tout en s’élevant, propulsée par la poussée d’Archimède, elle continue de se charger en CO2.

Elle passe du micromètre au millimètre de diamètre, toujours plus irrésistiblement attirée par la surface. Enfin, arrivée à l’air libre, l’enveloppe liquide de la bulle ne tient plus. Elle explose, projetant dans le nez du gourmet tous ses arômes. “On a longtemps cru que c’était les verres qui étaient responsables de la formation des bulles. C’était vrai autrefois, quand leur texture était plus imparfaite, plus granuleuse qu’aujourd’hui. Mais il y a une dizaine d’années, nous avons fait le test avec un verre lisse, propre, en atmosphère stérile, et résultat : le champagne restait aussi calme qu’un vin blanc”, raconte Gérard Liger-Belair.

Alors exit le lave-vaisselle, rien ne vaut mieux que de laver les flûtes à la main et de les essuyer avec un chiffon doux, ou de les laisser sécher à l’air libre, la tête en haut.

M.F.

D’après S&V n°1095

 

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S&V n°963 - du vin, de l'huile d'olive et de la sante

  • Alimentation : enquête sur les nouveaux interdits – S&V n°1158 – 2014. Avec les progrès de la recherche médicale, de plus en plus d’études démontrent les bienfaits ou les inconvénients d’aliments pour lesquels jusqu’à récemment on ne se posait pas de questions. Un point sur ces nouveaux dogmes et interdits alimentaires.

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  • Aliments, leurs gènes modifient les nôtres – S&V n°1134 – 2012 – « L’homme est ce qu’il mange » disait le philosophe allemand Ludwig Feuerbach. Et il ne savait pas si bien dire : selon des études récentes l’information génétique des végétaux pénètrent nos cellules et nous transforment !

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Le Film “Seul sur Mars” est un véritable jeu de piste scientifique sur la planète rouge

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Matt Damon joue les Robinson Crusoé sur Mars, ou comment résoudre une succession d'énigmes scientifiques tout à fait sérieuses. - Ph. TM & Tentieth Century Fox 2015

Matt Damon joue les Robinson Crusoé sur Mars, ou comment résoudre une succession de problèmes scientifiques tout à fait sérieux. – Ph. TM & Twentieth Century Fox 2015

Mars. 2035. A cause d’une violente tempête de sable, l’équipage d’Ares 3 est obligé de renoncer à sa mission et d’évacuer en urgence. Mais l’un des astronautes, Marc Watney (Matt Damon), est touché par un débris. Tenu pour mort, il est en fait vivant. Et condamné à rester coincé sur la planète rouge…

Pour le plus grand plaisir des amateurs de défis scientifiques, tout le film de Ridley Scott, “Seul sur Mars” (en salles le 21 octobre) est une succession de problèmes de science et d’ingénierie que le protagoniste met toute son énergie à résoudre pour survivre.

Une succession de défis scientifiques

Comment faire pour prolonger une mission faite pour durer seulement 31 jours sur une planète hostile ? Avec quelle source d’énergie prolonger l’autonomie du rover ? Peut-on cultiver quelque chose sur cette terre désespérément sèche et glacée ? Comment fabriquer de l’eau (même si l’on sait aujourd’hui qu’il y a de l’eau liquide sur Mars) ? Quel matériel détourner pour rétablir le contact avec la Terre ?

Une à une, ces questions viennent assaillir l’astronaute, tantôt accablé, tantôt euphorique, mais toujours drôle – c’est l’une des bonnes surprises du film. Et laborieusement, il s’attelle à les résoudre à grand renfort de calculs, de formules chimiques et de bricolage à la MacGyver. C’est une autre bonne surprise: la complexité scientifique n’est en rien éludée. Au contraire, elle se trouve au cœur du film. Toute la trame de l’histoire, tous les rebondissements sont précisément basés sur les défis techniques.

La NASA elle-même a établi une liste de faits présents dans le film qui correspondent à la réalité des recherches en matière d’exploration de la planète rouge. En voici quelques exemples.

Le site d’atterrissage

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Cette image de mai 2015 prise par l’appareil HiRISE du Mars Reconnaissance Orbiter de la NASA montre une partie de la région martienne Acidalia Planitia, le site d’atterrissage de la mission Ares 3 dans le roman et le film “Seul sur Mars”. – Ph. NASA/JPL-Caltech/Univ. of Arizona

Voici Acidalia Planitia, l’endroit où les missions Ares 3 et Ares 4 atterrissent dans le film, photographié en mai dernier par Mars Reconnaissance Orbiter, un engin d’observation lancé en 2005 par la NASA. Situé dans le secteur sud-ouest du cratère Schiapparelli, une cavité de 460 km de large proche de l’équateur martien, les scientifiques de la NASA estiment que ce site est couvert d’un mètre de poussière.

C’est, en vérité, le genre d’endroit que les astronomes évitent de choisir pour y atterrir, car la température y est inconstante, et la morphologie du terrain, cachée par la poussière. En revanche, comme dans le film, Acidalia Planitia se situe bien à une distance accessible de Pathfinder, la sonde spatiale qui a rejoint Mars en 1997 avec son atterrisseur Sojourner.

L’habitat des astronautes sur Mars

(Glisser le curseur pour dévoiler – Ph. Twentieth Century Fox/NASA)

Dans le film, les astronautes vivent dans un habitat artificiel appelé Hab (à gauche). La NASA, elle, a élaboré HERA (à droite), un environnement auto-suffisant qui simule l’habitat dans l’espace profond. Ses deux étages comprennent des espaces de vie et de travail, un module pour l’hygiène personnelle, et un sas. Des astronomes y testent la vie en collectivité par tranches de 14 jours (qui bientôt seront amenés à 60 jours) afin de simuler l’isolation qu’impliquent les missions spatiales, par exemple avant un séjour dans la Station spatiale internationale (ISS).

Les combinaisons

(Glisser le curseur pour dévoiler – Ph. Giles Keyte/NASA)

Mark Watney (à gauche) passe de nombreux “sols”, les jours martiens (24h 39′ environ), à travailler ou à marcher dans sa combinaison spatiale : elle doit être flexible, confortable, et fiable. Les prototypes de combinaisons Z-2 (à droite) et Prototype eXploration Suit, développées par les ingénieurs de la NASA mêlent tissus et matériaux composites rigides afin de réaliser le meilleur compromis entre durabilité et flexibilité.

L’un des défis principaux sur Mars serait de s’accommoder de la poussière, qui pourrait s’infiltrer dans les vaisseaux spatiaux après une balade sur le sol rouge. Les nouvelles combinaisons comprennent donc un système d’enfilage particulier qui permet de les ranger à l’extérieur du vaisseau et à l’astronaute de se glisser directement dans celles-ci quand il quitte le vaisseau.

Les serres cultivées

(Glisser le curseur pour dévoiler – Ph. Peter Mountain/NASA)

Même la plus rapide des livraisons express ne pourrait pas amener de la nourriture sur Mars en moins de… neuf mois : les astronautes seront donc obligés de faire pousser des plantes pour se nourrir.

Dans “Seul sur Mars”, Watney fait preuve d’ingéniosité en transformant le Hab en une ferme autonome et fait de la pomme de terre la base de son alimentation (à gauche). Aujourd’hui, dans l’orbite terrestre basse, la laitue est la culture la plus abondante de l’espace. A bord de l’ISS, sous des lumières rouges, vertes et bleues, le système Veggie produit des laitues en “oreillers”, des sachets de tissu mèche contenant du terrain de culture et des fertilisants. Les astronautes les récoltent ensuite, comme le fait Kjell Lindgren (photo de droite) avec la laitue romaine rouge — considérée comme une avancée majeure par la NASA, qui vise maintenant à multiplier les cultures dans l’espace pour mieux sustenter son personnel.

Le véhicule d’exploration

(Glisser le curseur pour dévoiler – Ph. Giles Keyte/NASA)

Pour profiter au maximum de leur séjour sur Mars (au moins un an par mission), les astronautes devront utiliser des rovers pour explorer des zones distantes de leur base. Celui de Watney voyage en long et en large sur la surface martienne et subit quelques modifications peu orthodoxes au cours du film.

De son côté, la NASA se pare à toute épreuve avec le Multi-Mission Space Exploration Vehicle (véhicule d’exploration spatiale multi-mission, MMSEV). Versatile, il pourrait, à l’avenir, être employé à la fois sur des astéroïdes, sur Mars et sur ses lunes. Il est doté de six roues qu’il abandonne en cas de crevaison, protège des radiations et permet une entrée et sortie rapides.

Ce qui se prépare vraiment sur Mars

Dans les années 2030, une mission internationale emmènera des hommes sur Mars  ! Le message est scandé depuis le début du siècle des deux côtés de l’Atlantique par les agences spatiales américaine et européenne… Mais il manque l’essentiel : le financement. Pour l’instant, seules les sondes automatiques d’ExoMars pour l’ESA et Mars 2020 pour la NASA sont officiellement lancées, et les investissements colossaux nécessaires au lancement d’une mission habitée ne cessent d’être reportés. « Nous n’avons jamais été aussi avancés sur le chemin d’une mission humaine vers Mars dans toute l’histoire de la NASA », annonçait en septembre dernier Charles Bolden, l’administrateur de la NASA. Rien n’a avancé, donc… Mais la découverte d’eau liquide sur Mars pourrait changer la donne (voir S&V n°1178 p. 138).

—Mathilde Fontez et Fiorenza Gracci

D’après S&V n°1178 (en kiosques le 28 octobre)

 

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S&V 1121 - Mars eau

  • La NASA met le cap sur Mars – S&V n°1113 – 2010 – Même s’il n’y a pas d’agenda officiel, les États-Unis visent une mission habitée vers Mars, peut-être vers la fin de la décennie 2030. L’Europe aussi, tout comme la Chine, l’Inde et le Japon.

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Les extinctions des espèces seraient-elles liées à la trajectoire galactique du Soleil ?

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La Terre, comme toutes les planètes du système solaire, a subi des milliards d'impacts de météorites, d'astéroïdes et de comètes. La plupart ont été effacés par l'érosion. Le Meteor Crater, en Arizona, est l'un des plus récents et les mieux conservés. Mesurant 1200 mètres de diamètres, il a été creusé voici environ 50 000 ans par l'impact d'un astéroïde de seulement 50 mètres de diamètre. Photo S.Brunier.

La Terre, comme toutes les planètes du système solaire, a subi des milliards d’impacts de météorites, d’astéroïdes et de comètes. La plupart ont été effacés par l’érosion. Le Meteor Crater, en Arizona, est l’un des plus récents et les mieux conservés. Mesurant 1200 mètres de diamètre, il a été creusé voici environ 50 000 ans par l’impact d’un astéroïde de seulement 50 mètres de diamètre. Photo S.Brunier.

Voici des décennies que les scientifiques s’interrogent sur les grandes extinctions de masse qui ont, de loin en loin, ponctué l’histoire de la Terre… Depuis que la vie est apparue sur notre planète, il y a environ 3,8 milliards d’années, des catastrophes écologiques majeures ont rebattu les cartes de l’évolution darwinienne, éliminant jusqu’à 90 % des espèces vivantes, avant que de nouveau, la vie ne croisse et embellisse.
Chacun connaît bien sûr la fameuse extinction du « crétacé-tertiaire » qui marque brutalement la fin de l’ère secondaire et inaugure l’ère tertiaire. Il y a 65 millions d’années, 50 % des espèces ont disparues brusquement, dont toutes les espèces de dinosaures, marins, terrestres, aériens, permettant entre autres l’épanouissement des mammifères. D’autres grandes extinctions ont marqué l’histoire de la vie, en particulier celle du Permien-Trias, achevant l’ère primaire et inaugurant l’ère secondaire, voici 250 millions d’années. Une extinction d’une ampleur inouïe : 95 % de la vie marine et 70 % de la vie terrestre auraient disparues.
La cause de ces extinctions massives a longtemps été, pour des raisons évidemment culturelles, considérée comme terrestre : le climat, le volcanisme, la dérive des continents, etc, étaient pointés du doigt par les paléontologues et les géologues.
Puis, dans les années 1970, les astronomes se sont invités dans le débat sur ces extinctions, en proposant, au grand dam des géologues et des paléontologues, des causes… extraterrestres aux grandes extinctions. Explosions d’étoiles proches, irradiant la Terre de rayonnement létaux, chutes d’astéroïdes provoquant tsunamis et bouleversements climatiques, extinction de la lumière solaire par la poussière interstellaire, etc.

L'impact de comètes ou d'astéroïdes sur Terre peut provoquer des bouleversements climatiques majeurs. Ici la comète Lovejoy, qui a croisé la Terre en 2014. Photo S.Brunier.

L’impact de comètes ou d’astéroïdes sur Terre peut provoquer des bouleversements climatiques majeurs. Ici la comète Lovejoy, qui a croisé la Terre en 2014. Photo S.Brunier.

Très vite, la chute d’astéroïdes et de comètes sur la Terre a été considérée comme une cause possible de certaines grandes extinctions : des cratères d’impacts, parfois gigantesques, en grande partie usés par l’érosion ont été découverts sur Terre, confortant progressivement la thèse astronomique.
L’extinction de masse la plus célèbre, sinon la plus importante, celle de « la disparition des dinosaures » a été imputée par les astronomes à la chute d’un astéroïde d’une dizaine de kilomètres de diamètre, tandis que les géologues lui préféraient une origine terrestre, le volcanisme géant dit des « Trapps du Deccan ». Aujourd’hui, c’est un mixte des deux hypothèses qui est accepté par nombre de paléontologues…
Les deux grandes extinctions, qui marquent le passage de l’ère primaire à l’ère secondaire et de l’ère secondaire à l’ère tertiaire, ne sont pas les seules connues des historiens de la vie terrestre. De nombreuses extinctions majeures ont ponctué les 500 derniers millions d’années, c’est à dire la période la plus documentée de l’histoire de la vie sur Terre.
Et pour les expliquer… Une équipe de chercheurs américains vient de publier dans les MNRAS (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society) une hypothèse fascinante. Michael Rampino et Ken Caldeira disent avoir découvert dans les séries sédimentaires où sont enregistrées la vie et la mort des espèces vivantes, une périodicité de 26 millions d’années. Les grandes extinctions, dont celle du crétacé-tertiaire, interviendraient majoritairement selon ce cycle, tous les 26 millions d’années environ…

La trajectoire du Soleil oscille périodiquement de part et d'autre du plan de rotation de notre galaxie, la Voie lactée. En induisant des perturbations gravitationnelles, le passage, tous les 26 millions d'années, de notre étoile dans le plan galactique, provoquerait une augmentation des chutes de comètes et d'astéroïdes sur les planètes du système solaire. Photo S.Brunier.

La trajectoire du Soleil oscille périodiquement de part et d’autre du plan de rotation de notre galaxie, la Voie lactée. En induisant des perturbations gravitationnelles, le passage, tous les 26 millions d’années, de notre étoile dans le plan galactique, provoquerait une augmentation des chutes de comètes et d’astéroïdes sur les planètes du système solaire. Photo S.Brunier.

Pourquoi ?
Ce cycle, pour Michael Rampino et Ken Caldeira, correspond au passage du Soleil dans le plan galactique… Notre étoile, comme toutes les étoiles de la Voie lactée, tourne autour du noyau de notre galaxie, qui compte environ deux cents milliards d’étoiles et ressemble à un grand disque renflé en son centre. L’orbite du Soleil, distant de 27 000 années-lumière du centre galactique, est couverte en 220 millions d’années environ par notre étoile. Cette orbite n’est pas régulière, mais oscille de part et d’autre du plan galactique, où la densité d’étoiles est la plus forte.

Les chercheurs américains supposent donc que le passage dans le plan du disque galactique provoque d’infimes perturbations gravitationnelles dans le système solaire, des perturbations suffisantes pour « décrocher » de leur orbite les comètes et planètes naines lointaines, celles situées aux confins de notre système planétaire, à une année-lumière environ. Ces comètes et ces astres glacés chuteraient ensuite vers notre étoile, et, de temps à autres, percuteraient notre planète… Pour étayer leur thèse, Michael Rampino et Ken Caldeira croient discerner sur la Terre une augmentation périodique du nombre de cratères d’impacts qui suivrait, aussi, un cycle de 26 millions d’années.
D’autres études devront être réalisées pour conforter ou infirmer cette hypothèse, les planétologues pourraient, par exemple, tenter de découvrir cette périodicité de 26 millions d’années de l’impactisme à la surface de la Lune ou de Mars.
Serge Brunier

Entretenir le lien fraternel

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« Dans un monde instable où les relations familiales se modifient au gré des divorces et des recompositions, ces liens qui ont fortement concouru à construire notre mode de relation à autrui et à façonner notre personnalité sont d’autant plus importants que, bons ou mauvais, ils nous accompagnent de la naissance à la mort », observe la psychanalyste Lisbeth von Benedek, titulaire d’un doctorat en psychologie. Alors que deviennent ces rapports à l’âge adulte ? Comment les connivences et les tensions de l’enfance se transforment-elles dans le temps ? Focus sur un lien qui, de meilleurs amis à frères ennemis, connaît de nombreuses déclinaisons.

Surmonter les rivalités de l’enfance

« La guérilla permanente », c’est par ces mots qu’Isabelle décrit les rapports de ses deux enfants…

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Revivez intégralement la journée “Sens & santé” en vidéo

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Au programme :

> Marcher, bouger  – avec Axel Kahn, écrivain, médecin, marcheur ; David Le Breton, anthropologue ; Alexandre Feltz, médecin.
> Manger, jeûner  – avec Michel Maxime Egger, sociologue et théologien orthodoxe ;Françoise Wilhelmi de Toledo, médecin et directrice de clinique. 
> Les nouveaux chercheurs de sens  – avec Jean-François Barbier-Bouvet, chercheur au Gerpse. 
> Traverser la maladie  – avec Baptiste Beaulieu, médecin, écrivain et blogueur ; Samuel Pruvot, journaliste et écrivain ; Marion Muller-Colard, pasteure et écrivaine. 
> Un dialogue entre l’Orient et l’Occident  – avec Pascal Ide, médecin et théologien ; Jean-Gérard Bloch, médecin rhumatologue, directeur du diplôme universitaire Médecine, méditation et neuroconscience, université de Strasbourg ; Dominique Casays, kinésithérapeute spécialisé en médecine chinoise et président du Centre de culture chinoise les Temps du Corps.

Comment retarder l’âge de la première cigarette ?

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Paul Jacquin, pédiatre, est responsable de la Maison des adolescents (hôpital Robert-Debré, Paris XIXe), destinée aux jeunes Parisiens de 12 à 20 ans. Il est également président de la Société française pour la santé de l’adolescent (SFSA). Entretien.

Pourquoi un adolescent se met-il à fumer ?

Le besoin est avant tout social. Pour trouver leur identité, les jeunes s’intègrent au groupe par ce geste convivial. La première cigarette, c’est très mauvais. Si vous demandez à un ado pourquoi il fume, il ne répond jamais « parce que c’est bon », mais que « c’est cool d’être avec les copains ». Ensuite, c’est aussi une expérimentation. Il va goûter des fruits interdits, puis voir si c’est si dangereux ou plaisant. La…

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5 gestes pour donner une bouffée d’air à vos enfants

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Comment éviter, chez les enfants, le cortège des rhumes qui dégénèrent en bronchiolites et des otites qui s’enchaînent dès l’arrivée de l’automne ?

Pour Jean-Paul Allaux, kinésithérapeute pendant 40 ans et enseignant à l’université de Pau et aux thermes de Cambo-les-Bains (64), la réponse se trouve dans notre respiration : « Respirer, c’est vivre, c’est un réflexe de survie. Dès lors que l’enfant se sert de son nez, il est beaucoup plus réceptif à ce qui se passe autour de lui. Un enfant au nez bouché va respirer par la bouche, et la zone olfactive ne sera plus stimulée. » Un enfant qui respire mal, dormira mal, sera fatigué et aura du mal à se concentrer.

Apprendre à respirer, ça commence par apprendre à se moucher et à respecter une…

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De l’imagination pour un moment d’exception

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Anniversaire, communion, entrée au collège, brevet, bac : autant d’occasions de marquer le coup ! Parents, parrain, marraine, grands-parents, peuvent proposer de vivre un moment privilégié, afin de marquer cette étape. « Ce n’est pas toujours facile de faire plaisir à des adolescents ! », avoue Denise, grand-mère de 11 petits-enfants. Cette Lyonnaise a trouvé un truc : « Une année, j’ai invité une brochette de cousins du même âge 5 jours dans un camping. Nous avons fêté les 15 ans…

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