Catégorie : Fait espace

Ganymède, la plus grande des quatre lunes galiléennes de Jupiter (découvertes par Galilée en 1610), est le plus grand satellite naturel du système solaire avec un diamètre de 5 268 km, plus grand que la planète Mercure (4 879 km). Si Ganymède orbitait autour du Soleil plutôt qu’autour de Jupiter, il serait classifié comme planète. Ganymède est également la seule lune du système solaire à posséder son propre champ magnétique, ce qui génère de petites aurores à ses pôles.

Même dans les régions les plus vides de l’espace entre les étoiles, il existe en moyenne environ 1 atome d’hydrogène par centimètre cube. À titre de comparaison, l’air que nous respirons contient environ 27 × 10¹⁸ (27 milliards de milliards) molécules par centimètre cube. L’espace interstellaire contient également des photons, des neutrinos, des rayonnements cosmiques, des champs magnétiques, et de la poussière cosmique (silicates, carbonates). La densité varie considérablement : certaines nébuleuses sont bien plus denses, certains vides cosmiques sont encore plus rares.

Le télescope spatial James Webb (JWST), lancé le 25 décembre 2021, est l’observatoire spatial le plus puissant jamais construit. Grâce à son miroir de 6,5 mètres et à ses instruments sensibles à l’infrarouge, il peut détecter la lumière de galaxies formées seulement 200 à 300 millions d’années après le Big Bang, soit les toutes premières structures cosmiques. Il a déjà révolutionné notre compréhension de l’univers primordial en détectant des galaxies plus massives qu’attendu pour une aussi jeune époque cosmique, remettant en question certains modèles de formation des galaxies.

La magnétosphère terrestre est un champ magnétique généré par le mouvement du fer liquide dans le noyau externe de la Terre. Elle forme un bouclier invisible qui dévie la majorité du vent solaire (flux de particules chargées énergétiques émises par le Soleil) et des rayonnements cosmiques, les empêchant d’atteindre la surface. Sans ce bouclier, les radiations éroderaient graduellement l’atmosphère terrestre (comme cela s’est passé sur Mars, dont le champ magnétique s’est éteint il y a 4 milliards d’années). Les aurores boréales et australes sont des effets visuels spectaculaires de ce bouclier en action.

L’impact de l’astéroïde Chicxulub il y a 66 millions d’années (estimé à 10-15 km de diamètre) a provoqué l’extinction des dinosaures non-aviens et de 75% des espèces vivantes de l’époque. Aujourd’hui, un astéroïde d’environ 1 km serait suffisant pour provoquer une catastrophe globale : l’impact libèrerait une énergie équivalente à des milliers d’bombes nucléaires, les débris projetés dans la stratosphère bloqueraient le soleil pendant des années (« hiver d’impact ») et causeraient des extinctions massives. La NASA suit actuellement tous les astéroïdes de plus de 140 m approchant la Terre (« Near Earth Objects »).

Toute la matière visible dans l’univers (étoiles, planètes, gaz, poussières) ne représente que 5% du contenu total de l’univers. La matière noire, une forme de matière qui n’interagit pas avec la lumière et est donc totalement invisible, constitue environ 27% de l’univers. L’énergie noire, une force mystérieuse responsable de l’accélération de l’expansion de l’univers, représente les 68% restants. Ces deux composantes « noires » ont été déduites de leurs effets gravitationnels mais restent l’une des grandes énigmes de la physique moderne.

La Lune s’éloigne de la Terre à raison de 3,78 cm par an, une valeur mesurée avec une précision millimétrique grâce aux réflecteurs laser laissés sur la Lune par les missions Apollo. Ce mouvement s’explique par les interactions de marée : la Lune tire sur les océans terrestres, créant les marées, mais en retour ces boursouflures d’eau tirent légèrement la Lune en avant dans son orbite, l’accélérant et l’éloignant. Ce phénomène ralentit simultanément la rotation de la Terre (les journées s’allongent de 1,4 milliseconde par siècle). Dans environ 50 milliards d’années, si le Soleil n’avait pas déjà englouti la Terre, le système Terre-Lune serait en rotation synchrone totale.

Les éléments lourds comme le fer, le cuivre, l’or et l’uranium ne peuvent pas être créés par la fusion ordinaire des étoiles comme notre Soleil. Ils sont produits soit dans le cœur d’étoiles massives lors de leur vie, soit lors de leur explosion en supernova (pour les éléments jusqu’au fer), soit lors de la fusion de deux étoiles à neutrons (pour les éléments plus lourds comme l’or et le platine). Chaque atome de fer qui circule dans votre sang a été forgé dans le cœur d’une étoile morte bien avant la formation du Soleil. Nous sommes littéralement faits de poussière d’étoile.

Depuis la première confirmation d’une exoplanète autour d’une étoile de type solaire en 1995 (51 Pegasi b), le nombre d’exoplanètes confirmées a explosé, dépassant 5 500 en 2023 selon la NASA. Des milliers d’autres candidats attendent d’être confirmés. Ces planètes sont détectées principalement par la méthode du transit (légère diminution de la luminosité de l’étoile quand la planète passe devant) et la méthode des vitesses radiales (légère oscillation de l’étoile sous l’effet gravitationnel de la planète). On estime que la Voie Lactée contient des centaines de milliards d’exoplanètes.

Le fond diffus cosmologique (CMB, Cosmic Microwave Background) est un rayonnement électromagnétique présent dans toutes les directions du ciel, découvert accidentellement en 1965 par Arno Penzias et Robert Wilson (Prix Nobel 1978). Ce rayonnement est littéralement la « lumière » du Big Bang : il date d’environ 380 000 ans après le Big Bang, quand l’univers était suffisamment refroidi pour que les atomes se forment et que la lumière puisse voyager librement. Initialement très chaud, ce rayonnement s’est refroidi en s’étendant avec l’univers jusqu’à la température actuelle de -270,4°C (2,7 Kelvin).