deux autres terres

Et lutte contre les pseudo-sciences et les obscurantismes

Message par canardos » 21 Déc 2011, 16:29

dans le Monde


a écrit :

20 décembre 2011
Première découverte d’une autre Terre

On cherchait une autre Terre. Ils en ont trouvé deux. Dans un article publié, mardi 20 décembre, par la revue Nature, une équipe internationale de chercheurs exploitant les données de l'observatoire spatial Kepler de la NASA (que montre la vue d'artiste ci-dessus) a annoncé la découverte de deux planètes extrasolaires de taille comparable à celle de la Terre. Ces deux objets appartiennent à un système à cinq planètes tournant autour de Kepler-20, étoile située à un peu moins de 1 000 années-lumière de nous et très semblable à notre Soleil, quoique légèrement moins massive, moins chaude et moins lumineuse que lui. Sur ces cinq astres, trois sont des mini-Neptune et deux des cousins de la Terre. Baptisés Kepler-20e et Kepler-20f, ceux-ci sont très proches en taille de notre planète bleue avec des rayons respectifs de 87 % et 103 % de celui de la Terre. "Pour la première fois de l'histoire de l'humanité, on peut se dire : "ça y est, on est capable de détecter une Terre autour d'une autre étoile". C'est même la première fois que l'on passe la barrière du plus petit que la Terre", résume François Fressin.

Ce jeune astronome français de 33 ans, expatrié aux Etats-Unis au Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics de Cambridge (Massachusetts), est le premier auteur de l'étude publiée dans Nature. Il s'est spécialisé dans la recherche des petites planètes parmi les données qu'envoie Kepler depuis 2009. Cet observatoire en orbite autour du Soleil observe sans discontinuer un catalogue d'étoiles situées dans la constellation du Cygne et autour d'elle. L'instrument de Kepler est un photomètre, qui mesure les infimes variations de leur lumière. Son objectif principal consiste à détecter la très faible baisse de luminosité due au passage – au transit disent les astronomes – d'une planète devant son étoile. Pour donner un ordre de grandeur, Kepler-20e et f ont fait diminuer cette luminosité d'environ un dix millième. C'est peu, mais largement suffisant pour que les spécialistes soient sûrs qu'il se passe quelque chose, et encore plus quand ces "creux" dans le flux lumineux se produisent à intervalles réguliers.

Cela ne signe pas pour autant la présence d'une planète car ces creux peuvent avoir d'autres origines. En effet, si Kepler surveille en permanence un catalogue d'astres bien précis, il n'isole pas complètement les étoiles du champ de vision où elles se trouvent. Une étoile présente en arrière-plan peut ainsi être masquée par une des planètes, ce qui se traduira par une très légère baisse de luminosité. Autre possibilité envisagée, celle d'une étoile binaire à éclipses située dans le fond de l'image : il s'agit d'un couple d'étoiles qui, dans leur valse, s'occultent périodiquement l'une l'autre pour un observateur situé exactement dans leur plan de révolution. D'où la nécessité, pour les astronomes, de procéder à de fastidieux calculs et vérifications, explique François Fressin : "Tous les projets de recherche d'exoplanètes utilisant la méthode du transit ont ce problème. On perd beaucoup de temps à s'assurer que ce qu'on a vu est bien le transit d'une planète. Pour certains projets, le ratio s'élève à une planète pour huit faux signaux qui sont dus soit au fait que l'on est à la limite de la détection soit à d'autres sources astrophysiques."

Pour traiter les données de Kepler, il a donc fallu développer Blender. Derrière ce nom se cache un simulateur testant tous les scénarios possibles. Ce programme tourne sur Pleiades, le plus gros ordinateur de la NASA et le septième dans le monde par la puissance de calcul. "Tester un scénario requiert un million de calculs, décrit le chercheur français. Et nous testons plus de 10 milliards de scénarios..." A chaque fois, il faut dessiner la courbe de ces hypothèses alternatives et vérifier si elle correspond ou non à la courbe mesurée par le photomètre de Kepler. Voir si le creux a la même fréquence, la même durée, la même profondeur, la même forme. Les astronomes procèdent ainsi par élimination et ne sont sûrs de l'hypothèse de l'exoplanète que si elle s'avère plus de mille fois plus probable que n'importe quelle autre configuration. Cela a été le cas avec Kepler-20e et f... mais pas du premier coup. En 2010, avec la première année de données de Kepler, les signaux étaient déjà là mais, explique François Fressin, "la première étude avec Blender n'a pas permis de tirer une conclusion". Et pendant que Kepler moissonnait la lumière du ciel pendant une année supplémentaire, les chercheurs ont raffiné leurs méthode et technique d'analyse. Avec 670 jours de mesures, tout le système solaire de Kepler-20 s'est révélé et notamment ses deux petites planètes. "C'est de loin la découverte la plus difficile qui ait été faite dans le domaine des planètes de transit", assure François Fressin qui n'exclut pas cependant la possibilité de trouver des exoplanètes encore plus petites.

En attendant, ces deux-ci ont la bonne taille pour être qualifiées de sœurs de la Terre. Mais on ne parlera pas de jumelles. En effet, elles sont beaucoup trop proches de leur étoile pour qu'on puisse les comparer au havre de douceur et de vie qu'est notre globe. La première fait le tour de Kepler-20 en seulement 6,1 de nos jours et la seconde accomplit sa révolution en 19,6 jours. Autant dire qu'une température de plusieurs centaines de degrés Celsius règne à leur surface. Aucune des cinq planètes n'est d'ailleurs située dans la zone dite d'habitabilité, celle où les températures sont suffisamment clémentes pour que l'eau, si elle existe, se trouve sous forme liquide.

Ce système solaire est en fait concentré en peu d'espace et tient dans l'orbite de Mercure, qui est, "chez nous", la planète la plus proche du Soleil. Un phénomène qui risque bien d'attiser l'intérêt des astronomes, souligne François Fressin : "On a une curiosité dans l'ordre des planètes de ce système solaire. La plus proche de l'étoile est une sous-géante d'un peu moins de 2 rayons terrestres, puis vient la plus petite des planètes jamais détectées à ce jour, Kepler-20e, puis une mini-Neptune d'un peu moins de 3 rayons terrestres, puis notre quasi-Terre Kepler-20f et, enfin, une autre mini-Neptune. Si l'on compare cela à notre système solaire où on trouve d'abord quatre petites planètes rocheuses, puis quatre géantes, cela ne rime strictement à rien. Pourquoi ce melting pot ?" Bien sûr, les astronomes savent aujourd'hui que notre système solaire ne prétend pas être représentatif de ce qui se passe en général dans les autres. Mais ils savent aussi que le cortège de planètes accompagnant Kepler-20 n'a pas pu se former là où il réside actuellement : il n'y avait tout simplement pas assez de matériel sur place, à l'origine, pour constituer ces cinq objets. "Les planètes ont donc dû migrer, explique François Fressin. Et lorsque les planètes migrent, elles se poussent et peuvent même échanger leurs places. Il n'est donc pas exclu que Kepler-20f se soit un jour trouvé dans la zone d'habitabilité de son étoile."

Pour le moment, le saint Graal des chasseurs de planètes extra-solaires, une planète de la taille de la Terre située dans cette précieuse zone d'habitabilité, n'est pas à portée de vue. "Je ne sais pas combien de temps cette quête du Graal prendra, poursuit l'astronome français. Il faudra avoir une étoile vraiment semblable au Soleil, et, pour la planète, une taille, une température, une composition, une atmosphère identiques. Cette quête se fera de manière très progressive. Mais la découverte que nous venons de faire est la plus importante de ces pierres angulaires car la question de la taille de la planète est primordiale : on ne sait pas si la Terre serait habitable avec un rayon de 50 % supérieur,  on ne sait pas si les planètes qui, en taille, font la transition avec des astres comme Neptune sont rocheuses."

Il n'est pas sûr que Kepler puisse décrocher le gros lot mais il devrait donner de précieuses informations sur la fréquence des planètes de la taille de la Terre, avant de passer le relais à la génération des télescopes géants comme l'European Extremely Large Telescope, un monstre doté d'un miroir de près de 40 mètres de diamètre que l'Observatoire européen austral (ESO) compte lancer au début de la prochaine décennie au Chili. "Il ne faut pas oublier qu'il y a 20 ans, on ne savait rien des planètes extra-solaires, rappelle François Fressin, qui était adolescent lorsque les Suisses Michel Mayor et Didier Queloz ont trouvé la première exoplanète en 1995. Aujourd'hui, on en découvre de la taille de la Terre : sur le plan technologique, c'est phénoménal."

En 2002, j'avais publié dans Le Monde le portrait de l'Américain Geoffrey Marcy, un des plus prolifiques découvreurs d'exoplanètes (il est également co-signataire de l'étude de Nature). A l'époque, on ne détectait que des planètes géantes, ce en raison des limitations qu'imposaient les instruments. Mais Geoff Marcy, dans son bureau de l'université de Berkeley où il enseigne l'astronomie, voyait ses collègues, concurrents et lui-même comme des navigateurs approchant de la terre ferme : « C'est comme si nous étions sur un bateau, à 1 kilomètre de la plage.  A cette distance, on ne distingue que les gros rochers. Mais à mesure que votre navire s'approche, les petits rochers apparaissent, puis les galets et, quand vous accostez, vous voyez les grains de sable et, bien sûr, ils sont les plus nombreux. C'est exactement ce qui nous arrive. Pour l'instant, nous ne voyons que les gros rochers. Un jour, avec une autre technologie, nous verrons les galets et les grains de sable. » C'était il y a moins de dix ans. La prophétie s'est accomplie, nous commençons à voir les grains de sable.

Pierre Barthélémy

canardos
 
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Message par Casimirowski » 21 Déc 2011, 19:54

Il y a environ deux semaines, on avait détecté à 600 années lumières autour d'une étoile légèrement moins massive que le soleil une planète qui aurait 2,5 fois la masse de la terre et qui serait située comme la terre dans la zone où se trouve l'eau liquide. Cette planète est-elle l'une des 2 mentionnées dans l'article ?
Casimirowski
 
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Message par canardos » 21 Déc 2011, 23:20

non c'est encore une autre.

celle qui avait été annoncée au début décembre et dont tu parles c'était Kepler 22b, alors que les 2 nouvelles dans un autre systeme solaire sont dénommées Kepler20e et Kepler20f. leur point commun c'est d'avoir été découvertes avec l'aide du meme satellite d'observation Kepler.

Pour Kepler 22b qui elle est située dans la zone d'"habitabilité" contrairement aux deux dernières planetes découvertes, voila un peu plus d'infos dans Libération du 6 décembre


a écrit :


Foi de Nasa, l'exoplanète Kepler 22-b est habitable. C'est le message lancé hier soir par l'agence spatiale américaine.

A grand renfort de "vues d'artistes" - des dessins  où la planète Kepler 22-b, une des près de 1000 exoplanètes repérées par le télescope spatial Kepler, arbore un air de "Terre", avec atmosphère et nuages.

Pourtant, les astrophysiciens peuvent seulement dire que cette exoplanète est dans la "zone d'habitabilité" - la distance à l'étoile où, selon certaines conditions l'eau pourrait être liquide à la surface de la planète.

Disons que c'est un excellent candidat pour une planète habitable. Avec 2,4 fois la taille de la Terre, elle Kelpler 22bprésente une gravité supérieure, mais pas énorme non plus. Une gravité en tous cas susceptible de lui permettre de conserver une atmosphère importante contrairement à Mars par exemple. Elle se trouve à la bonne distance de son étoile, une étoile banale un peu moins massive et donc un peu moins chaude que le Soleil, à peu près au milieu de la "zone d'habitabilité".

Mais, parmi les conditions qui autorisent des températures semblables à celles de la Terre, il y a celle de l'atmosphère et de son contenu en gaz à effet de serre. Ce dernier doit être assez puissant, mais pas trop. Comme le montre le schéma ci-contre, c'est l'effet de serre trop puissant de l'atmosphère de  Vénus, mais trop faible de celle de Mars, qui explique que Vénus est trop chaude et Mars trop froide pour la vie. La distance à l'étoile, et la connaissance du rayonnement émis par cette dernière, ne suffisent donc pas à conclure que la planète Kepler 22-b est dotée d'océans et d'un cycle de l'eau comme sur Terre.

Or, comme l'indique le communiqué de la Nasa, les astrophysiciens ne "savent pas" si cette planète est rocheuse dotée d'atmosphère, et encore moins la composition chimique de cette dernière, même si les modèles de formation planétaire plaident pour une rocheuse dotée d'une atmosphère.

Zone de recherche de KeplerKepler 22-b se situe à environ 600 années lumière de la Terre, elle tourne en 290 jours terrestres autour de son étoile. Et fait partie d'un lot de 54 exoplanètes orbitant dans la zone d'habitabilité de leur étoile, détectées par Kepler mais à confirmer.

le tableau de chasse du télescope Kepler - qui opère dans la zone indiquée par le cône jaune sur l'image ci-contre - prend de vastes dimensions. Déjà 2.326 "candidates" - des exoplanètes détectées mais à confirmer par des observations avec des télescopes terrestres. Parmi elles 207 d'une taille voisine de la Terre, 680 de la catégorie "SuperTerre", 1.181 de celle de Neptune, 203 de Jupiter et 55 plus grosses que Jupiter.

Le télescope Kepler file en orbite autour du Soleil, un peu à la traîne derrière la Terre. Lancé par une fusée Delta en 2009, c’est un télescope spatial de la Nasa, doté d’un miroir de près d’1 m de diamètre, et dont l’unique souçi est de traquer les exoplanètes.

Avec lui, les chasseurs de ces nouveaux mondes ont enclenché une vitesse supérieure dans Dessin de kepler en orbite leur traque dont le premier gibier fut pris en 1995. C’était hier, c’était le passage de la théorie à l’observation. Depuis Giordano Bruno - brûlé Campo Dei Fiori, à Rome, le 17 février de l’an 1600, il proclamait sa conviction philosophique d’un univers peuplé de mondes innombrables.

Depuis que l’on comprend mieux la formation des étoiles, les scientifiques savent que rien, en théorie, ne fait de notre système solaire un solitaire. Mais il manquait l’observation. Elle fut faite dans un petit coin de France, au cœur de la Provence, à l’Observatoire de Saint-Michel… par une équipe franco-genévoise dirigée par Michel Mayor, avec un modeste télescope en préretraite... mais dôté d'un spectrographe puissant et astucieux.

Ces observations sont délicates. Les planètes ne sont pas détectées elles-mêmes, sauf exception, mais  Méthode des transits à travers les minuscules perturbations qu’elles infligent à la lumière de leur étoile. Soit en la décalant légèrement en longueur d’onde lors de leurs passages devant et derrière, vu de la Terre. Soit en diminuant très faiblement leur luminosité en masquant une toute petite partie de l’astre en passant devant. Cette dernière technique d’observation, dite du «transit», est celle utilisée par Kepler et une "détection" consiste à observer trois transits d'une même planète.

Entre 1995 et l’an 2000, les traqueurs d’exoplanètes en ont déniché une cinquantaine. Depuis, ils ont dépassé les 500. De plus en plus diverses par leurs tailles, leurs orbites, les étoiles autour desquelles elles tournent. Avec la mise en œuvre de télescopes terrestres dédiés à cette tâche, la mise en orbite de télescopes - l’européen très français Corot et l’américain Kepler, la traque s’accélère encore.

Sur le site web de Kepler, un compteur de planètes s’affiche. Avec seulement  28 confirmée sur les plus de 2000 détectées...

Le bestiaire planétaire du cosmos dépasse les  imaginaires des auteurs de science-fiction. Les mondes ne sont pas seulement innombrables - probablement des milliards dans notre seule Galaxie, la Voie Lactée - mais d’une infinie diversité. Des gazeuses comme Jupiter ou Saturne. Des rocheuses comme la Terre ou Vénus. D’autres qui sont faites surtout de glaces. Des chaudes, voires brûlantes, des froides. Des qui frôlent leur étoile - les six planètes de Kepler bouclent leurs orbites en 10 à 47 jours terrestres. D’autres très éloignées sur des orbites ressemblant à celles de notre système solaire. Des orbites quasi circulaires, d’autres dont l’ellipse s’étire très loin du cercle… Lire ici une note sur un système à une planète mais deux... étoiles, comme la fameuse Tatooine, de Star Wars.

Plus les astrophysiciens auront découvert de planètes, plus ils disposeront de cibles pour passer de la détection à l’étude. Avec comme motivation celle de rechercher dans leurs atmosphères des signes de vie. Plus exactement des traces de processus géochimiques qui, sur Terre, ne peuvent s’expliquer que par la vie, comme une atmosphère riche en oxygène. Seuls des télescopes plus puissants, spatiaux et terrestres, actuellement en projet (lire ici pour l'ELT de l'ESO, voir là pour un projet d'interféromètre spatial), pourront réaliser de telles études, d’ici dix à vingt ans.

canardos
 
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Message par canardos » 12 Jan 2012, 08:52

a écrit :

Il y a plus de planètes que d'étoiles dans notre galaxie

LEMONDE.FR avec AFP | 11.01.12 |


Il y a plus de planètes que d'étoiles dans notre galaxie, où le système solaire a pourtant été longtemps considéré comme une exception, selon une étude publiée mercredi 11 janvier par une équipe internationale d'astronomes. Des étoiles entourées de planètes, c'est donc "la règle, plutôt que l'exception" au sein de la Voie lactée, résume Arnaud Cassan, de l'Institut d'astrophysique de Paris, principal auteur de l'article qui paraît dans la revue scientifique britannique Nature.
Selon les calculs statistiques de son équipe, il y a en moyenne 1,6 planète par étoile dans notre galaxie.

"Les planètes sont d'autant plus nombreuses qu'elles sont petites", précise M. Cassan. D'après les estimations de ces astronomes, 17 % des étoiles ont une planète d'une masse comparable à celle de Jupiter, 52 % des planètes de la taille de Neptune et 62 % des "super-Terre", des planètes cinq à dix fois plus massives que la Terre. "Il semble qu'il y a littéralement des milliards de planètes ayant des masses similaires à la Terre en orbite autour d'étoiles dans la Voie lactée", relève son collègue Daniel Kubas dans un communiqué de l'Observatoire austral européen (ESO), installé au Chili.

DES MILLIONS D'EXOPLANÈTES ONT PLUSIEURS SOLEILS

Plus de sept cents exoplanètes ont été découvertes en seize ans, dont seulement une douzaine par "microlentille", la technique utilisée par l'équipe d'Arnaud Cassan, qui a étudié pendant six ans des millions d'étoiles, en recherchant de tels effets de loupe. Il s'agit d'un phénomène rare qui se produit lorsque deux étoiles sont parfaitement alignées dans notre ligne de visée : la masse de la plus proche va amplifier la lumière de la plus éloignée. L'intérêt : "Par la technique de microlentille, même une planète de très faible masse sera détectable", relève M. Cassan.

Alors que l'équipe d'Arnaud Cassan s'est intéressée aux étoiles solitaires, une autre étude également publiée mercredi dans Nature montre que 1 % des étoiles étroitement associées par paire ("étoiles binaires") pourraient avoir une exoplanète géante en orbite autour du couple. Notre galaxie compterait des millions d'exoplanètes de ce type, ayant plusieurs soleils, selon William Welsh (université de San Diego, Etats-Unis).

canardos
 
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