Harris' blog

La création de l’Univers racontée simplement -Partie 2 (le système solaire)

3 septembre 2015 |

Auteur: Harris

LE SYSTEME SOLAIRE

LE SOLEIL
LES PLANETES
1. MERCURE
2. VENUS
3. TERRE
4. MARS
5. JUPITER-SATURNE
6. URANUS-NEPTUNE
7. PLUTON
  1. La ceinture de Kuiper
  2. La ceinture d’astéroïdes
8. SEDNA

LES SATELLITES
1. LUNE
2. EUROPE
3. TITAN
  1. QUESTIONS à François FORGET

L’EXPLORATION
1. VOYAGER I ET II

LE SYSTEME SOLAIRE

Les planètes

Nous comptons aujourd’hui 8 planètes (Figure ci-dessous) qui gravitent autour du soleil depuis maintenant 5 milliards d’années.

Les planètes du système solaire : pour se souvenir de leur ordre, un petit moyen mnémotechnique : “Si Mon Vélo Tombe dans la Mer, Je Suis Un Nul de la Pédale” ! Ça vaut ce que ça vaut, mais avec moi, ça marche !

Lorsque l’on lève la tête sous un ciel étoilé, on distingue environ 5 000 étoiles. Elles appartiennent toutes à la voie lactée, notre galaxie.

Cette dernière compte environ 300 milliards d’étoiles…

A une échelle plus humaine, si l’on représente le soleil comme une orange, la terre est un grain de sable situé à 9 m, Jupiter un noyau de cerise placé à 60 m, Saturne est également de la taille d’un noyau de cerise à 120 m de l’orange et pluton est un grain de sable placé à 600 m.

VIDEO – Le système solaire à l’échelle !

Il est amusant de savoir qu’on pourrait placer toutes les planètes du système solaire les unes à côté des autres afin de combler la distance de la terre à la lune (Figure ci-dessous) :

Figure 4 – Encombrement des planètes

Le système solaire est le seul système planétaire que nous pouvons explorer à l’heure actuelle.

Ci-dessous, la durée d’une journée sur les planètes du système solaire. une journée correspond à un tour complet de la planète autour de son axe. Les saisons par contre sont le résultat de l’orbite complète de la planète autour du soleil.

Quelles sont les planètes constituant ce système ?

Le Soleil

Le soleil n’est pas une planète mais une étoile. Né il y a plus de 4,5 milliards d’années de la condensation d’une froide nébuleuse galactique, il s’est progressivement contracté et réchauffé pendant les premiers dix millions d’années de son existence. Sa lumière est passée de l’infrarouge au jaune, sa couleur actuelle.
La distance entre la Terre et le Soleil (150 millions de Kms) est un autre facteur important. C’est elle qui détermine la quantité de chaleur reçue du Soleil. L’orbite de la Terre autour du Soleil est pratiquement circulaire ; en d’autres termes, la Terre est à la même distance du Soleil tout au long de l’année. Cela lui assure donc une insolation quasi-constante.
Le Soleil, qui permet la vie sur Terre a encore 5 milliards d’années à vivre, et la Terre ne se détruira qu’avec lui lorsque son volume augmentera jusqu’à l’absorber entièrement.

VIDEO – 5 années dans la vie du Soleil !

Dans l’ordre d’éloignement par rapport au soleil, on trouve :

Mercure

Figure 5 – Mercure

La planète Mercure (Figure 5) doit son nom au dieu Mercure du commerce et des voyages, également messager des autres dieux dans la mythologie romaine. La planète a été nommée ainsi par les Romains à cause de la vitesse à laquelle elle se déplaçait. Etant la plus proche du soleil, c’est également celle qui orbite autour de lui le plus rapidement. De ce fait, plus on s’éloigne de notre étoile, plus les planètes tournent lentement autour de lui.

C’est la planète la plus proche du soleil et la moins massive du système solaire, elle se trouve à 58 millions de Kms de notre étoile. Elle est visible à l’œil nu de la terre même si elle est souvent noyé dans l’éclat du soleil. Elle est trois fois plus petite que la terre. Son atmosphère est quasi inexistante, il règne une température allant de 430°C à -183°C et on ne trouve aucune trace de vie.

C’est la première planète « tellurique » (Tellurique qualifie les planètes similaires à la Terre par leur constitution de roches et de métaux) (Figure ci-dessous).

Vénus

Figure 7 – Vénus

C’est l’étoile du berger! Lorsque Vénus est visible (Figure 7), elle apparaît toujours la première dans le ciel du soir et disparaît la dernière dans le ciel du matin. C’est l’astre le plus brillant du ciel, après le Soleil et la Lune. Cette particularité la rendait utile aux bergers, car ils pouvaient s’orienter en la voyant : le soir, elle se trouve toujours dans la direction ouest ; le matin, toujours vers l’est.

Elle se trouve à 108 millions de Kms de notre étoile. Son atmosphère est constituée de gaz carbonique, d’azote et de dioxyde de soufre. De par sa taille et sa masse, Vénus est très similaire à la Terre et a souvent été décrite comme la sœur jumelle de cette dernière. Les deux planètes sont semblables, autant par des aspects physiques qu’orbitaux.

C’est la seconde planète « tellurique » (Figure 6).

Terre

Figure 8 – La Terre

La terre se trouve à 150 millions de Kms du soleil ce qui correspond à 1 u.a (unité astronomique de longueur).

La vie est apparue sur la terre grâce à la présence d’eau liquide, d’une atmosphère épaisse qui protège la surface des rayonnements nocifs provenant du soleil, d’un bonne distance par rapport à notre étoile conférant à la terre une température propice au développement de la vie.

Mars

Figure 9 – Mars

Mars (Figure 9) se trouve à 200 millions de Kms du soleil.

Elle est moitié moins grande que la terre dont elle est presque la sœur jumelle (Figure 10).

Figure 10 – Rapport de tailles entre la Terre et Mars.

Sa température est d’environ -65°C.

On y trouve c’est incroyable, une montagne culminant à plus de 20 000 m, le mont Olympus (Figure 11).

Figure 11 – Mont Olympus

La base de cette montagne occuperait pratiquement les 4/5 de la surface de notre pays ! (Figure 12)

Figure 12 – Emprise au sol du mont Olympus

Ci dessus : Le mont Olympus recouvrant entièrement l’état de l’Arizona.

Elle possède une petite atmosphère ténue (11 Kms d’altitude). La présence durable d’eau liquide pure à la surface de Mars est considérée comme improbable, en effet compte tenu de la pression et de la température à la surface de Mars, l’eau ne peut exister à l’état liquide et passe directement de l’état solide à l’état gazeux par sublimation.

Ci dessus Mars telle qu’elle aurait pu paraître si l’eau était restée à sa surface.

C’est la quatrième planète tellurique (Figure 6).

Le robot curiosity à la surface de la planète rouge en août 2015.

La sonde européenne Mars Express vient de faire parvenir à l’Agence Spatiale Européenne une photo panoramique de la planète Mars, prise à moins de 10 000 km de sa surface.

Si la sonde spatiale New Horizons de la Nasa nous dévoile régulièrement des images au plus près de Pluton, l’agence européenne n’est pas en reste avec sa sonde, Mars Express, qui elle nous offre des clichés à couper le souffle de la tant convoitée planète Mars.

À quelque 5 600 millions de kilomètres de la Terre, qu’elle a quitté en 2003, Mars Express vient tout juste de faire parvenir à l’ESA un superbe cliché panoramique de la planète rouge.

La photographie a été prise à une altitude d’environ 9 900 km de la surface de Mars, quasiment au point le plus éloigné de l’orbite décrite par Mars Express.

Cette altitude permet d’avoir une vue inédite et beaucoup plus large de la planète Mars, au contraire des habituels clichés réalisés à environ 300 km de sa surface.

Le bas de l’image nous offre à voir la calotte glaciaire du pôle Sud de la planète, formée d’eau gelée et de glace de dioxyde de carbone, et qui s’étend sur une zone réduite, la photo étant été prise durant l’été martien.

Le centre de la photo nous fait découvrir les régions montagneuses de l’hémisphère sud et leurs cratères.

Enfin, en haut à gauche de l’image, on découvre une partie du bassin d’impact Hellas, qui mesure environ 2.200 km de diamètre pour plus de 8 km de profondeur.

DERNIÈRE NOUVELLE : DE L’EAU SUR MARS !

Cette image ci-dessus (prise en milieu d’été lorsque les RSL sont les plus actives dans les latitudes méridionales et que la température se situe entre -20°C et 0°C. Photo NASA / JPL-Caltech / University of Arizona) montre les montagnes centrales du cratère de Hale sur Mars, l’un des quatre endroits sur la planète où les scientifiques ont confirmé aujourd’hui l’existence de rivières d’eau salée appelées “recurring slope lineae” (RSL). Ces flux actifs d’eau saumâtre sont saisonniers et descendent le long de falaises, la plupart du temps orientées vers le nord-ouest (en haut à gauche). Cette eau n’est pas potable et elle regorge de sels appelés perchlorates, potentiellement toxiques pour l’homme. Ils peuvent provoquer des troubles thyroïdiens, irriter la peau et abîmer le système digestif, le tissu mammaire et le placenta. Si ces maux ne sont pas des plus réjouissants sur Terre, imaginez le problème sur Mars, où l’assistance médicale n’est pas très développée…

Prenons les choses sous un autre angle. Cette eau est plus salée que celle du lac Don Juan, dans l’Antarctique, soit l’eau la plus salée sur Terre. “Aucune forme de vie ne peut se développer dans les saumures du lac Don Juan”, explique Chris McKay, planétologue à la NASA (McKay ne fait pas partie de l’équipe qui a découvert la présence d’eau sur Mars).

Dans ce cas, comment fera-t-on pour se désaltérer quand nous nous établirons sur la planète rouge? Importer de l’eau depuis la Terre reste onéreux et inenvisageable sur le long terme. Tenter d’appliquer les mesures de survie prises par l’astronaute du film Seul sur Mars, à savoir, brûler de l’oxygène et de l’hydrogène pour produire de l’eau, s’avèrerait extrêmement dangereux. Certains ont suggéré d’installer un humidificateur géant afin d’extraire l’eau de la fine atmosphère de la planète. D’autres pensent qu’on pourrait mettre de la terre – qui contient des cristaux de glace – dans une chaudière et recueillir la vapeur d’eau pour la re condenser.

Pour boire sur Mars, la manière la plus efficace sera toutefois d’exploiter l’eau douce présente en masse aux pôles, selon les chercheurs. La calotte glaciaire nord s’étend ainsi sur près de mille kilomètres. Mars abrite également des glaciers recouverts de poussière. Selon une étude récente, il y aurait suffisamment d’eau gelée sur la planète rouge pour recouvrir celle-ci d’une couche d’un mètre de glace. Il s’agit d’une source potentiellement stable d’H2O (bien que probablement non renouvelable).

À titre de comparaison, l’eau salée découverte récemment a un caractère transitoire: elle n’apparaît que pendant la saison chaude. Bien qu’il y ait beaucoup d’eau, celle-ci s’étend sur de larges surfaces, rendant le volume réparti sur plusieurs endroits totalement insignifiant. “Vouloir récupérer cette eau n’aurait par conséquent aucun sens”, déclare John Logsdon, professeur émérite à l’Institut de politique spatiale de l’Université George Washington.

La solution pour exploiter les réserves d’eau gelée? Forer le sol.

Mais il y a peu de chances que cette eau soit elle aussi potable à l’état naturel. Les perchlorates sont omniprésents sur Mars et, selon certaines estimations, les sols en contiendraient entre 0,5 et 1%, soit un taux clairement toxique pour l’homme. En bref, si on faisait fondre cette eau, on se retrouverait avec une eau riche en perchlorates et autres cochonneries. Sur Terre, les perchlorates présents dans l’eau sont éliminés par un processus de désalinisation, au cours duquel l’eau de mer est transformée en eau douce. Selon l’Agence américaine de protection de l’environnement (EPA), il existe trois méthodes: l’échange d’ions, l’osmose inverse ou le traitement biologique.

Heureusement pour les futurs Martiens, “ces méthodes de désalinisation devraient fonctionner sur Mars”, ajoute McKay. La salinité très élevée nécessiterait toutefois une plus grande quantité d’énergie.

L’échange d’ions, qui reste la méthode la plus employée aux États-Unis pour débarrasser l’eau des perchlorates, consiste à échanger des ions perchlorates avec d’autres molécules de la même charge. L’osmose inverse utilise la pression pour faire passer l’eau pure à travers une membrane dotée de petits trous et capable de retenir la plupart des substances indésirables. Un peu comme un videur de boîte de nuit qui ferait le tri à l’entrée. L’eau rentre, les perchlorates restent dehors.

Le défi principal consiste à envoyer l’équipement nécessaire sur Mars et veiller à ce que la technologie soit assez fiable pour y lancer une mission car, en cas d’avarie, il faudrait au moins six mois de plus pour remplacer l’équipement”, explique Stephanie Schierholz, porte-parole de la NASA.

Autre option: le traitement biologique, par lequel les bactéries se nourrissent des perchlorates. L’utilisation des microbes présente un avantage de taille par rapport aux deux autres méthodes, dans la mesure où la question du traitement des déchets riches en perchlorate ne se pose pas, ce qui nous éviterait de polluer Mars. Toutefois, en l’absence de formes de vie martiennes susceptibles de se nourrir des perchlorates, il se pourrait que nous devions importer nos propres bactéries. Les scientifiques de la NASA souhaitent que la planète rouge soit exempte de microbes terrestres le plus longtemps possible, afin d’étudier la faune locale sans se soucier d’une quelconque contamination. C’est pourquoi des précautions particulières devront être prises afin de retenir ces bactéries.

Dépouiller Mars de ses ressources naturelles n’étant pas notre objectif, nous aimerions également construire une usine de production d’eau potable sur place. C’est là que les vingt ans de recherches menées par la NASA sur les systèmes de survie dans l’espace s’avèreront utiles. La Station spatiale internationale dispose ainsi d’un processeur qui “recycle l’urine et la transforme, à hauteur de 80%, en eau potable, ce qui permet aux astronautes de s’hydrater”, ajoute Schierholz.

Eh oui. Si vous allez sur Mars, vous finirez par boire votre urine purifiée. C’est l’alternative écologique par excellence.

DERNIERES NOUVELLES

Capture

Le 14 mars 2016 l’Europe s’envole vers Mars !
À partir de 10h, aura lieu le décollage de la sonde ExoMars TGO, qui doit décoller de Baïkonour. Après 7 mois de voyage, elle se mettra en orbite autour de Mars, laissant un petit atterrisseur, Schiaparelli, se poser sur la planète rouge…

Jupiter-Saturne

Jupiter et Saturne sont des planètes géantes gazeuses.

Figure 13 – Jupiter

Figure 14 – Comparaison Amérique du Nord et Jupiter

La Terre dispose depuis longtemps d’un ange gardien à qui nous devons beaucoup. Sans lui, il est fort probable que l’humanité, et même la vie n’existerait pas, ou peut-être seulement sous une forme très primitive.

Cet ange gardien, c’est la planète géante, Jupiter (Figure 14). Grâce à son immense force d’attraction, Jupiter a réussi à capter un nombre phénoménal d’astéroïdes et de météorites, les empêchant d’aller percuter la Terre et permettant à la vie de s’y installer paisiblement.

Jupiter agit comme un immense bouclier pour nous.

Figure 15 – Saturne et ses anneaux

Figure 16 – Voici la taille de la Terre comparée à Saturne.

Les anneaux de Saturne (Figure 15) sont constitués d’innombrables particules de glace (95 à 99 % de glace d’eau pure selon les analyses spectroscopiques) et de poussière dont la taille varie de quelques micromètres à quelques centaines de mètres; ils ont chacun une orbite différente. Les anneaux forment un disque dont le diamètre est de 140 000 km (les anneaux principaux s’étendent de 7 000 à 72 000 km) comportant plusieurs divisions de largeurs variées et dont l’épaisseur va de 2 à 10 mètres.

Uranus-Neptune

Figure 17 – Uranus

Figure 18 – Neptune

Uranus et Neptune (Figures 17 et 18) sont des géantes de glace.

Uranus doit son nom à la divinité romaine du ciel, Uranus, père de Saturne et grand-père de Jupiter. C’est la planète du Système solaire dont l’atmosphère est la plus froide.

Figure 19 – Voilà ce qu’on voit de la Terre au-delà de Neptune, à plus de 6 milliards de kilomètres. (C’est zoomé.)

Pluton

Figure 20 – Pluton

Pluton (Figure 20) est considéré comme une « planète naine » de la famille des Trans neptuniens (En astronomie, on désigne par objet Trans neptunien, OTN, parfois TNO d’après le nom anglais transneptunian object, tout objet du système solaire dont l’orbite est entièrement ou pour la majeure partie au-delà de celle de la planète Neptune).

Figure 21 – Les objets Trans neptuniens

Il appartient à la ceinture de Kuiper (Figure ci-dessous).

Ceinture de Kuiper représentée en vert

C’est une zone du Système solaire s’étendant au-delà de l’orbite de Neptune, entre 30 et 55 unités astronomiques (ua). Cette zone en forme d’anneau est similaire à la ceinture d’astéroïdes, mais plus étendue, 20 fois plus large et de 20 à 200 fois plus massive. Comme la ceinture d’astéroïdes, elle est principalement composée de petits corps, restes de la formation du Système solaire, et d’au moins trois planètes naines, Pluton, Makémaké et Hauméa.

En revanche, tandis que la ceinture d’astéroïdes est principalement composée de corps rocheux et métalliques, les objets de la ceinture de Kuiper sont majoritairement constitués de composés volatils gelés comme le méthane, l’ammoniac ou l’eau.

La ceinture principale d’astéroïdes (parfois juste ceinture d’astéroïdes ou ceinture principale) est une région du Système solaire située entre les orbites de Mars et Jupiter qui contient un grand nombre des orbites des astéroïdes connus. Tous les astéroïdes de la ceinture sont des petits corps du Système solaire, à l’exception de Cérès, qui est une planète naine. Elle contient plusieurs centaines de milliers d’astéroïdes connus, et probablement plusieurs millions, d’une taille allant du grain de poussière au planétoïde de quelques centaines de kilomètres de diamètre (figure ci-dessous).

Pluton est (tant par la taille que par la masse) le plus grand membre connu appartenant à cette ceinture. Il a d’ailleurs été rétrogradé en 2006 (il est passé du statut de planète à celui d’objet trans neptunien, voir figure ci-dessous) car c’est un astre très petit qui n’a pas réussi à « faire le ménage » autour de lui.

Figure 22 – Pluton mis à l’écart

Après son passage à seulement 12 400 kilomètres de Pluton le 14 juillet dernier, la sonde New Horizons a livré ses premières images « en gros plan » de la surface de la planète naine (figures ci-dessous).

Elle a notamment survolé le bord de la région en forme de coeur, révélée les jours précédents lors de son approche, et depuis nommée « région Tombaugh » en l’honneur de Clyde Tombaugh, l’astronome américain qui a découvert la planète naine en 1930. Les images y révèlent la présence de montagnes qui culminent à près de 3 500 mètres !

La surface de Pluton est couverte de glace de méthane et d’azote. Ces matériaux, cependant, ne sont pas assez solides pour former des montagnes aussi élevées. Il s’agit probablement de glace d’eau, qui devient résistante comme la roche aux températures plutoniennes.

Autre caractéristique frappante de ces images : la surface de Pluton est dépourvue de cratères d’impact. Or les petits corps dépourvus d’une atmosphère suffisamment épaisse, comme la Lune, subissent un bombardement météoritique continu qui provoque la formation de nouveaux cratères. L’absence de cratère signifie donc que l’activité géologique de la région Tombaugh est récente ; peut-être même encore en cours. D’après les estimations, les montagnes de Pluton seraient âgées d’à peine 100 millions d’années. L’une des surfaces les plus jeunes jamais observée dans le Système solaire !

DERNIÈRE NOUVELLE : LE CIEL BLEU DE PLUTON !

New Horizons de la NASA continue de nous étonner car elle en révèle de plus en plus sur Pluton et ses lunes. Récemment, New Horizon nous fait découvrir les premières images en couleur de Pluton, révélant une surface rocheuse, ressemblant à une peau de serpent. Cette semaine, nous voyons l’atmosphère brumeuse de Pluton en couleur pour la première fois, et surprise … elle est bleue ! (voir figure ci-dessous)

Sedna

Figure 23 – Sedna

Planète naine découverte le 14 novembre 2003, elle fait également partie des objets Trans neptuniens.

C’est l’endroit le plus froid avec une température minimale de -248 °C et le plus distant connu du Système solaire, elle se trouve à 13 milliards de Kms du soleil. Il n’y a aucune lumière à sa surface et aucune vie n’est possible du fait de son éloignement au soleil.

Il est nommé en l’honneur de Sedna, la déesse inuit de la mer, qui [selon la mythologie] vivrait dans les profondeurs glaciales de l’océan Arctique.

En définitive, la seule planète du système solaire en dehors de la terre qui aurait pu abriter la vie est : Mars.

Dans les années à venir on va essayer d’explorer ses différents satellites.

Figure 24 – Le système solaire

VIDEO – Les tailles des planètes et des étoiles

La vie dans le système solaire est apparue il y a environ 3,7 milliards d’années. Les hominidés sont apparus il y a 6 millions d’années (Figure ci-dessous) !

Histoire de la vie

Les spécialistes estiment que cette période correspond également à l’apparition de la vie dans le reste de l’univers.

On parle alors de la « ligne de vie » (Figure 25).

Figure 25 – La ligne de vie

Après le survol de quelques planètes voyons leurs différents satellites :

LES SATELLITES, PETITS CORPS CELESTES

Lune

Figure 26 – La Lune

La Lune (Figure 26) est le premier et le seul objet non terrestre visité par l’Homme. Le premier à y avoir marché est l’astronaute Neil Armstrong le 21 juillet 1969 lors du programme Apollo 11.

Neil Armstrong

Après lui, onze autres hommes ont foulé le sol de la Lune, tous membres du programme américain Apollo.

sa température varie de +150°C sur la face éclairée à -150°C sur sa face dite cachée.

Parmi les influences de la Lune sur la Terre citons :

La marée : le mouvement de révolution de la Lune autour de la Terre induit un effet gravitationnel différentiel (par rapport à l’effet gravitationnel Lune-Terre, vu du centre de la Terre) sur les eaux qui constituent les océans et les mers, provoquant une hausse locale du niveau d’eau à la surface de la Terre, approximativement dans la direction Terre-Lune, et dans la direction opposée. Cet effet différentiel est supérieur à celui dû au Soleil, même si sur Terre le champ de gravitation du Soleil est supérieur à celui de la Lune. L’onde de marée est en retard par rapport au mouvement de la Lune du fait de la déformabilité de l’eau; il s’ensuit un lent ralentissement du mouvement de rotation de la Terre, et un très lent éloignement de la Lune.

L’activité sismique : le magma du manteau, présent sous la croûte terrestre solide, subit lui aussi du fait de son état visqueux des mouvements, correspondant au passage du satellite. Son influence est trop faible pour déclencher une éruption. Cependant pour un volcan en activité, la Lune peut modifier légèrement son comportement. Bien différent est le cas de Io, satellite de Jupiter. L’énorme Jupiter provoque des éruptions fantastiques sur Io. »

VIDEO – Evolution de la lune au fil du temps

Europe (JUPITER II)

Figure 27 – Europe

Europe (Figure 27) est le quatrième plus gros satellite de Jupiter et le sixième du système solaire.

Sa surface est composée de glace et se trouve être la plus lisse de tout le système solaire. Bien que sa température soit au maximum de -150 °C, on suppose qu’en dessous se trouve un océan liquide d’environ 90 kilomètres de profondeur.

De plus, des geysers d’eau ont été détectés à sa surface. Ces éléments laissent à penser qu’Europe pourrait être habitable par certains organismes, bien que cette hypothèse ne soit pas encore vérifiée.

À ce sujet, la NASA projette de lancer vers 2020-2030 une sonde spatiale dans le système de Jupiter, afin d’étudier en détail Europe, le projet ayant pour nom de code Europa Clipper^[].

Titan

Titan (Figure 28) est le plus grand satellite de la planète Saturne.

Avec un diamètre 6 % plus grand que celui de Mercure, Titan est par la taille le deuxième satellite du système solaire, après Ganymède.

Il s’agit du seul satellite connu à posséder une atmosphère dense.

Découvert en 1655 par le mathématicien et astronome hollandais Christian Huygens (1629-1695) (Figure 29).

Figure 29 – Christian Huygens

Titan est la première lune observée autour de Saturne.

Elle est principalement composée de roche et d’eau gelée (figure ci-dessous prise par la sonde Cassini-Huygens).

Son épaisse atmosphère a longtemps empêché l’observation de sa surface jusqu’à l’arrivée de la mission Cassini-Huygens en 2004. Cette dernière a permis la découverte de lacs d’hydrocarbures liquides dans les régions polaires du satellite. Du point de vue géologique, la surface de Titan est jeune ; quelques montagnes ainsi que des Cryo-volcans éventuels y sont répertoriés, mais cette surface demeure relativement plate et lisse avec peu de cratères d’impact observés.

L’atmosphère de Titan est composée à 98,4 % de diazote et comporte 1,6 % de nuages de méthane et d’éthane. Le climat — qui comprend des vents et de la pluie de méthane — crée sur la surface des caractéristiques similaires à celles rencontrées sur Terre, telles des dunes et des côtes, et, comme sur la Terre, présente des saisons.

Avec ses liquides (à la fois à la surface et sous la surface) et son épaisse atmosphère de diazote, Titan est perçu comme un analogue de la Terre primitive, mais à une température beaucoup plus basse.

Le satellite est cité comme un possible hébergeur de vie extraterrestre microbienne ou, au moins, comme un environnement pré-biotique (qui se situe juste avant l’apparition d’une quelconque forme de vie) riche en chimie organique complexe. Certains chercheurs suggèrent qu’un possible océan souterrain pourrait servir d’environnement favorable à la vie.

QUESTIONS à François FORGET,

Planétologue au CNRS.

Pourquoi la vie ne s’est-elle pas développée ailleurs ?

« L’eau liquide est très rare dans l’univers. Elle est toutefois présente en abondance au sein de notre système solaire mais sous forme de glace ou de vapeur, ceci étant dû à des températures et des pressions qui ne sont pas compatibles avec la présence de l’eau sous forme liquide.

Or la vie telle qu’on la connait n’existe qu’en présence d’eau liquide. Il n’existe pas de chimie un tant soit peu complexe sans eau liquide. »

La vie pourrait-elle provenir d’autres planètes ?

« C’est ce qu’on appelle la panspermie. C’est en effet une hypothèse pour certains chercheurs. On est en droit de penser que la vie a débuté sur Mars (plus petit et plus froid que la terre).

Une météorite aurait pu être éjectée à la suite d’une collision il y a environ 3 milliards d’années. Elle aurait été projetée dans l’espace et emmenée sur terre. Nous serions peut être martiens d’origine.

Une bonne partie de l’eau sur terre provient soit d’astéroïdes soit de comètes tombées sur la planète il y a plusieurs milliards d’années.

Les seuls candidats à l’eau liquide dans le système solaire sont la Terre, Mars, Europe et d’autres satellites de Jupiter. »

Pourrait-on s’installer sur Mars ?

« La température sur Mars est de – 50°C. Des études prospectives vont être menées. Le problème c’est que mars a perdu l’essentiel de son atmosphère. Il faut donc la reconstituer afin de recréer un effet de serre et réchauffer la planète. Il s’agit donc d’un véritable projet d’usine de gaz à effet de serre industriel et extraterrestre. Toutefois il est nécessaire de bien comprendre la planète Mars en continuant son étude et de bien réfléchir sur le risque encouru par une modification complète d’une planète. »

D’où provient l’eau du système solaire ?

Cette question nous renvoie au nuage primordial géant, composé de gaz et de poussière, qui s’est effondré pour former le soleil et les planètes il y a plus de 4,5 milliards d’années. Ce nuage était riche en hydrogène et en oxygène, respectivement premier et troisième éléments les plus abondants de l’Univers (le deuxième est l’hélium, gaz chimiquement inerte). L’essentiel du gaz a été absorbé par le soleil et les planètes gazeuses géantes formées avant les planètes rocheuses. Une partie de l’oxygène encore libre s’est lié avec d’autres atomes, tels que le carbone et la magnésium, puis le reste s’est associé avec l’hydrogène pour produire une masse d’eau plusieurs fois supérieure à celle des roches dans le système solaire.

L’EXPLORATION
1. Voyager I et II

La route au travers de notre système solaire s’est ouverte en 1977 par le lancement de deux vaisseaux depuis la terre.

Il s’agit de « voyager I et II » (Figure 30) envoyés par la NASA pour étudier les planètes externes du Système solaire qui n’avaient jusque-là été observées qu’au moyen de télescopes situés sur Terre.

Figure 30 – Voyager I et II

Il aura fallu 30 ans pour dépasser la frontière du système solaire. Ces sondes continuent d’émettre vers la terre et de transmettre des données.

Elles se dirigent vers le centre de la galaxie. En 2030 nous devrions perdre le contact avec elles pour toujours.

Qu’avons-nous mis dans ces sondes Voyager ?

Elles sont munies chacune d’un disque de cuivre plaqué or (Figure 33) sur lequel ont été enregistrés des images et des sons destinés à montrer la diversité de la vie et de la culture sur Terre.

(Bruits d’animaux, de vent de tonnerre, sélections musicales, etc.).
Voyager 1 et 2 embarquent également du matériel permettant de jouer ce disque et des instructions, en langage symbolique, expliquant comment s’y prendre pour ce faire et décrivant l’origine de la sonde.
Une source extrêmement pure d’uranium 238, qui y est jointe, est destinée à permettre de déterminer le temps écoulé depuis le lancement, en se basant sur le rapport entre la quantité d’éléments produits par la décroissance de cet uranium et la quantité d’uranium restante.

Toute l’histoire et la culture de la Terre sur une plaque de métal de trente centimètres de diamètre.

Le Dr Carl Sagan (Figure 31) scientifique et astronome américain est l’un des fondateurs de l’exobiologie. Il a mis en place le programme SETI de recherche d’intelligence extraterrestre. Il a aussi écrit un roman, (Contact (Figure 32), qui fut adapté au cinéma).

Figure 31 – Carl Sagan

Figure 32 – Contact le film

Il a organisé la première présentation multimédia destinée à porter notre message jusqu’aux étoiles – une occasion unique de prétendre à l’immortalité.

Plus d’une centaine d’images constituent non seulement une carte détaillée de notre planète mais aussi le meilleur guide touristique qu’on puisse inclure dans un espace aussi restreint (Figure 33). Aucun autre catalogue de voyages ne peut ainsi accoler le Taj Mahal à l’opéra de Sydney ou au building des Nations unies, permettre au désert de côtoyer la montagne ou faire voisiner un vieux Turc et un astronaute américain.

Prises dans l’ensemble, ces images forment un portrait étonnamment intime de notre planète, un portrait qui nous trouble autant que la contemplation du ciel étoilé.

La vue n’est pas le seul sens auquel s’adresse ce disque. Même si Kurt Waldheim, ancien secrétaire général des Nations unies, a prononcé plusieurs milliers de discours, aucun d’eux n’est plus durable que celui envoyé dans l’espace en 1977 :

« J’adresse mes salutations au nom du peuple de notre planète. Nous sortons du système solaire et nous plongeons dans l’univers pour ne chercher qu’un contact pacifique. »

Sur voyager I on trouve une plaque en métal (Figure 33) représentant, l’homme et la femme, le profil de voyager I qui permet de donner l’échelle, la molécule d’hydrogène, le centre de la voie lactée, notre système solaire et le trajet de voyager I.

PlaqueVoyager I

Figure 33 – Voyager I

Sur voyager II, on trouve également un disque en or qui revêt deux faces gravées (Figures 34 et 35) ainsi qu’un dispositif capable de lire le disque.