Catégorie : Fait espace

Une étoile à neutrons est le résidu compact d’une étoile massive après une explosion en supernova. Sa densité dépasse l’imaginable : une cuillère à café de matière d’étoile à neutrons pèserait environ 10 milliards de tonnes (1 × 10¹³ kg). Les étoiles à neutrons typiques mesurent environ 20 à 30 km de diamètre mais contiennent entre 1,4 et 2,1 fois la masse du Soleil. Leur surface est une croûte solide de neutrons cristallisés, et leur champ magnétique est des billions de fois plus intense que celui de la Terre. Quand deux étoiles à neutrons fusionnent, elles créent des ondes gravitationnelles et forgent des éléments lourds comme l’or et le platine.

La mission OSIRIS-REx de la NASA a étudié l’astéroïde Bennu entre 2018 et 2021 et y a découvert de l’eau sous forme d’hydroxydes piégés dans les minéraux de l’astéroïde. En septembre 2023, la capsule de retour a livré 120 grammes de matériaux de Bennu sur Terre, dont l’analyse a confirmé la présence de molécules organiques et d’eau. Cette découverte renforce l’hypothèse de la « panspermie » : les astéroïdes et comètes auraient pu apporter les ingrédients de base de la vie (eau, molécules organiques) sur la jeune Terre il y a 4 milliards d’années.

Un atome est constitué d’un noyau minuscule (protons et neutrons) entouré d’un nuage d’électrons, mais l’espace entre le noyau et les électrons est presque entièrement vide. Si le noyau d’un atome d’hydrogène avait la taille d’un ballon de foot (30 cm), l’électron orbiterait à environ 5 km de distance. L’atome est donc vide à plus de 99,9999% de son volume. Puisque toute la matière est faite d’atomes, l’univers visible est lui-même constitué presque entièrement de vide : la matière « solide » que nous percevons est majoritairement de l’espace vide et des forces électromagnétiques.

Notre Soleil est une étoile de type nain jaune actuellement à mi-vie. Âgé d’environ 4,6 milliards d’années, il possède encore suffisamment d’hydrogène dans son noyau pour fusionner pendant environ 5 milliards d’années supplémentaires. Ensuite, il gonflera progressivement en géante rouge, pouvant englober l’orbite de la Terre, avant de perdre ses couches externes (formant une nébuleuse planétaire) et de laisser un résidu dense appelé naine blanche, qui refroidira lentement pendant des milliards d’années supplémentaires. Le destin de la Terre et de la vie terrestre est donc scellé sur le très long terme.

Encelade, une petite lune de Saturne (504 km de diamètre), a révélé l’une des découvertes les plus spectaculaires de la mission Cassini : des geysers de vapeur d’eau et de glace jaillissant de fractures dans sa croûte glaciaire, projetant de la matière à plusieurs centaines de km dans l’espace. Ces geysers alimentent en partie l’anneau E de Saturne. L’analyse de la composition des panaches a révélé de l’eau, des sels minéraux, des silicates, du méthane et des molécules organiques complexes, fortement suggérant l’existence d’un océan d’eau liquide salée sous la glace, potentiellement habitable par des microorganismes.

En regardant le ciel nocturne, vous regardez le passé. La lumière des étoiles prend des années, des siècles, voire des millénaires à nous parvenir. Beaucoup d’étoiles que vous voyez ont déjà cessé d’exister : certaines sont mortes en supernovas, d’autres ont simplement cessé de briller, mais leur lumière, partie des milliers d’années avant leur mort, continue son voyage vers nous. L’étoile Bételgeuse, visible à l’œil nu dans Orion, est à 700 années-lumière : si elle a explosé en supernova il y a 500 ans, nous ne le saurions pas encore.

La Station Spatiale Internationale est suffisamment grande (109 × 73 mètres) et réfléchit suffisamment la lumière solaire pour être visible à l’œil nu depuis la Terre comme une étoile brillante se déplaçant rapidement. Elle atteint souvent une magnitude apparente de -4, comparable à Vénus, ce qui en fait l’objet artificiel le plus brillant du ciel nocturne. Des applications comme « Spot the Station » de la NASA permettent de connaître précisément les horaires et directions d’observation depuis n’importe quelle ville du monde. Elle traverse le ciel en 6 minutes environ.

Contrairement au ciel bleu terrestre (dû à la diffusion de Rayleigh par les molécules d’azote et d’oxygène), le ciel martien est d’une teinte rose à orange-brun causée par des particules de poussière de peroxyde de fer (rouille) en suspension permanente dans la fine atmosphère de la planète. Les images des rovers (Curiosity, Perseverance) montrent ce ciel caractéristique. Lors des couchers de soleil, la couleur s’inverse : le ciel autour du disque solaire devient bleuté, phénomène inverse de la Terre, car les particules de poussière diffusent différemment selon la taille des grains.

Les quasars (quasi-stellar objects) sont les noyaux actifs de galaxies lointaines alimentés par des trous noirs supermassifs qui engloutissent de la matière à un rythme formidable. Cette accrétion libère une énergie colossale : certains quasars émettent jusqu’à 1 000 à 100 000 fois plus d’énergie que toute la Voie Lactée, concentrée dans une région pas plus grande que notre système solaire. Le quasar le plus lumineux connu (J0529-4351) est 500 000 milliards de fois plus lumineux que notre Soleil. Les quasars sont si éloignés (milliards d’années-lumière) qu’ils nous montrent l’univers primordial.

Notre système solaire orbite autour du centre de la Voie Lactée à une vitesse d’environ 828 000 km/h, mais la circonférence à parcourir est tellement immense que ce tour complet (une « année galactique » ou « année cosmique ») prend environ 225 à 250 millions d’années. La Terre n’a effectué que 20 tours galactiques depuis sa formation il y a 4,6 milliards d’années. Le dernier tour galactique complet coïncide approximativement avec le début de l’ère des dinosaures (la période Triassique, il y a 250 millions d’années).