Catégorie : Fait espace

Des études statistiques basées sur les données du télescope Kepler de la NASA ont établi que chaque étoile de la Voie Lactée possède en moyenne au moins une planète. Avec 200 à 400 milliards d’étoiles dans notre galaxie, cela représente au minimum autant de planètes. Les étoiles doubles ou multiples peuvent également posséder des planètes. On estime qu’il pourrait y avoir plusieurs dizaines de milliards de planètes rocheuses dans la zone habitable (ni trop chaud ni trop froid pour l’eau liquide) de la Voie Lactée seule.

La nébuleuse Boomerang, située à environ 5 000 années-lumière dans la constellation du Centaure, affiche une température de -272°C (1 Kelvin), la plus basse jamais mesurée dans l’univers connu, plus froide même que le rayonnement du fond cosmologique (-270,4°C ou 2,7 K). Cette température extrême résulte de l’expansion ultra-rapide du gaz expulsé par l’étoile centrale mourante : selon la loi de refroidissement adiabatique, un gaz qui s’expand rapidement se refroidit. La nébuleuse est ainsi un réfrigérateur naturel plus efficace que les meilleurs cryostats de laboratoire.

L’eau est l’une des molécules les plus répandues dans l’univers et dans notre système solaire. Dans le seul système solaire, on trouve de la glace d’eau sur la Lune (dans les cratères polaires), Mars (aux calottes polaires), Europa et d’autres lunes de Jupiter, les comètes et astéroïdes. De l’eau liquide est présumée dans les océans souterrains d’Europa, Encelade, Titan et potentiellement d’autres lunes. La vapeur d’eau est présente dans les atmosphères de Vénus, de la Terre et dans les comètes. La Terre reste la seule planète connue avec les trois phases coexistant en surface.

Lors de l’explosion d’une supernova, l’énergie libérée en quelques secondes dépasse celle émise par notre Soleil pendant toute sa durée de vie de 10 milliards d’années. Pendant quelques semaines, une supernova peut être aussi lumineuse que toute la galaxie qui la contient (des centaines de milliards d’étoiles). La supernova SN 2016aps est la plus lumineuse jamais observée, avec une énergie émise équivalente à plusieurs quintillions de fois la luminosité du Soleil. Certaines supernovas visibles à l’œil nu de jour depuis la Terre ont été observées dans l’histoire, dont SN 1054 (qui a créé la nébuleuse du Crabe).

En microgravité, les os ne sont plus soumis aux contraintes mécaniques habituelles (poids, marche, effort) qui stimulent leur densification sur Terre. En conséquence, les astronautes perdent environ 1 à 2% de leur densité osseuse par mois dans l’espace, contre 1 à 1,5% par an pour une personne âgée ostéoporotique sur Terre. Pour un vol de 6 mois vers Mars, un astronaute pourrait perdre l’équivalent de plusieurs années de densité osseuse. Des protocoles d’exercice intensifs (2h par jour) sur des machines spécialement conçues réduisent mais n’éliminent pas cette perte.

Titan, la plus grande lune de Saturne (et deuxième plus grande du système solaire), est le seul autre corps céleste connu à posséder des liquides de surface stables. La température à sa surface (-179°C) est trop froide pour l’eau liquide, mais des lacs, mers et rivières de méthane et d’éthane liquides couvrent ses pôles. La sonde Cassini-Huygens (1997-2017) a cartographié en détail ces étendues liquides. Titan possède également une atmosphère dense (1,5 fois la pression atmosphérique terrestre) riche en azote et méthane, et des dunes de sable organique. Certains scientifiques spéculent sur la possibilité d’une chimie prébiotique dans ces liquides froids.

Depuis la découverte de l’expansion de l’univers par Edwin Hubble en 1929, les astronomes supposaient que cette expansion devait ralentir sous l’effet de la gravité. En 1998, deux équipes indépendantes ont découvert, en étudiant des supernovas de type Ia, que l’expansion de l’univers s’accélère depuis environ 5 milliards d’années. Cette accélération est attribuée à une mystérieuse « énergie noire » qui exerce une pression négative sur l’espace-temps. Cette découverte a valu le Prix Nobel de physique 2011 à Saul Perlmutter, Brian Schmidt et Adam Riess.

Environ tous les 26 mois (fréquence de l’opposition de Mars), de gigantesques tempêtes de poussière peuvent envelopper l’intégralité de la planète Mars pendant des semaines, voire des mois. En 2018, une telle tempête planétaire a duré plus de deux mois et plongé le rover Opportunity de la NASA dans une obscurité telle qu’il ne pouvait plus recharger ses panneaux solaires, mettant fin à sa mission de 15 ans. Ces tempêtes sont alimentées par les différences de température entre les zones illuminées et ombragées et peuvent transporter des quantités phénoménales de fine poussière martienne.

En combinant les estimations du nombre de galaxies (environ 2 000 milliards) et du nombre d’étoiles par galaxie (environ 100 milliards pour une galaxie moyenne), les astronomes estiment qu’il y a environ 2 × 10²³ étoiles dans l’univers observable, soit 200 milliards de milliards. Ce nombre dépasse le nombre de grains de sable sur Terre (7,5 × 10¹⁸) par un facteur de 26 000. Et chacune de ces étoiles est potentiellement entourée d’un système de planètes, ce qui rend la probabilité de vie extraterrestre statistiquement difficile à nier.

La vitesse de la lumière dans le vide (299 792,458 km/s, ou c) est la vitesse limite absolue de l’univers selon la théorie de la relativité restreinte d’Einstein. Aucun objet matériel ne peut atteindre cette vitesse car sa masse augmenterait vers l’infini et l’énergie nécessaire serait infinie. Seules les particules sans masse (photons, gluons) voyagent exactement à c. Des particules comme les neutrinos voyagent à une vitesse très légèrement inférieure à c (99,9999…%). Cette limite de vitesse est l’une des lois fondamentales de notre univers.