Depuis que Pluton a été déchue du titre de planète en 2006, notre système solaire ne compte plus que huit représentantes : en nous éloignant du Soleil, nous avons donc Mercure, Vénus, la Terre, Mars, Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune. Les quatre premières sont des planètes rocheuses et petites (la Terre étant la plus grande avec un rayon de 6 378 km) tandis que les quatre suivantes sont gazeuses et nettement plus grosses (de 24 764 km de rayon pour Neptune à 71 492 km pour Jupiter). Et justement, cette énorme quantité de matière pose un problème aux planétologues qui s’intéressent à la formation de notre système solaire. Celui-ci est apparu, il y a un peu plus de 4,5 milliards d’années des restes du nuage de gaz et de poussières qui s’est “effondré” sur lui-même pour donner naissance au Soleil. Notre étoile a pris la plus grosse part de ce gâteau (quasiment 99,9 %) et les miettes se sont agglomérées pour former les planètes, leurs satellites, les comètes, les astéroïdes et tout un bestiaire de planètes naines (comme Pluton) et de mini-corps gelés situés au-delà de Neptune, dans ce que les astronomes appellent la ceinture de Kuiper. Le problème des astronomes, c’est que jamais Uranus et Neptune n’auraient pu accumuler autant de miettes si elles étaient nées là où elles se trouvent maintenant. Elles ont donc nécessairement vu le jour plus près de notre étoile et ont fini par s’en éloigner ensuite. Mais comment ?

Pour résoudre ce casse-tête, des chercheurs basés à l’observatoire de la Côte d’Azur ont, en 2005, mis au point un modèle, aujourd’hui appelé modèle de Nice. Ils sont partis de l’hypothèse que, pour se former, les géantes gazeuses étaient à l’origine moins loin du Soleil et aussi plus rapprochées les unes des autres, puisque ces quatre grosses boules tenaient entre 5,5 et 17 unités astronomiques (UA) de notre étoile (alors qu’aujourd’hui, Uranus se trouve à 19 UA du Soleil et Neptune à 30). Rappelons qu’une unité astronomique  est la distance moyenne de la Terre au Soleil, soit 150 millions de kilomètres.

Que dit le modèle de Nice sur ce qui s’est passé ensuite ? Au départ, au-delà de l’orbite de Neptune, on trouvait un disque fait de nombreux petits corps primitifs, les planétésimaux. Ceux-ci s’approchaient de temps à autre des planètes les plus extérieures et échangeaient avec elles leurs moments cinétiques : la trajectoire des planétésimaux en était modifiée et, en contrepartie, les planètes s’éloignaient tout doucement du Soleil. Cela était valable pour Neptune, Uranus et Saturne mais pas Jupiter. Son immense gravité avait pour particularité d’éjecter les planétésimaux de leurs orbites, ce qui la faisait se rapprocher légèrement du centre du système solaire. Au bout de plusieurs centaines de millions d’années de lentes migrations, la période de révolution de Saturne devint le double de celle de Jupiter : pendant que cette dernière faisait deux tours du Soleil, la planète aux anneaux en faisait un. Cette entrée en “résonance” (comme disent les physiciens) des deux monstres gazeux provoqua un chamboulement des orbites : rapidement, Jupiter “poussa” Saturne vers l’extérieur, laquelle, à son tour, envoya Uranus et Neptune sur leurs orbites lointaines et excentriques. La conséquence première de ce grand jeu de billard céleste fut un éparpillement des planétésimaux qui se mirent à vadrouiller en tous sens dans le système solaire et à mitrailler toutes les planètes. Les traces de cet événément survenu il y a environ 4 milliards d’années et connu sous le nom de bombardement tardif massif ont été gommées de la surface de la Terre, remodelée par la tectonique des plaques et l’érosion, mais on les voit encore dans les grands bassins d’impacts de la Lune.

Le modèle de Nice permet élégamment d’expliquer les orbites actuelles des planètes géantes tout en intégrant ce bombardement. Mais, si l’on en croit une étude publiée le 7 novembre dans les Astrophysical Journal Letters, il ne serait pas si robuste qu’il y paraît. L’auteur de l’étude, David Nesvorny, du Southwest Research Institute, dans le Colorado, a lui aussi modélisé le système solaire primitif et a eu le plus grand mal à reproduire le scénario des Niçois. Seulement 3 réussites sur 120 essais. En revanche, en intégrant, dès le départ, une cinquième planète géante dans le jeu, le taux de succès a tout de suite été plus important : 23 %. Comme le reconnaît volontiers David Nesvorny, l’idée n’est pas complètement neuve : “Ce résultat n’est pas tombé du ciel. Certains de mes collègues avaient mentionné l’idée en passant dans des articles qu’ils ont publiés.” Mais le chercheur est le premier à avoir mis cette cinquième planète dans un modèle. Et cela marche. Dans leur grand jeu de “ôte-toi de là que je m’y mette”, Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune finissent plus facilement par occuper peu ou prou leur place actuelle. En revanche, la cinquième planète n’y résiste pas et est éjectée par Jupiter du système solaire. Le phénomène n’a rien de surprenant. Depuis quelques années en effet, les astronomes détectent dans notre galaxie de grosses planètes solitaires errant dans le vide interstellaire, les perdantes du billard cosmique. Quant à la planète sacrifiée de notre système solaire, expulsée à plusieurs centaines de milliers de kilomètres/heure il y a environ 4 milliards d’années, elle a probablement disparu du paysage galactique depuis longtemps.

Pierre Barthélémy

– Découverte en 1846, la planète Neptune, la plus éloignée du système solaire, vient de boucler sa première révolution depuis cette date. Un tour de Soleil qui lui a pris 165 ans. Pour rappel, la liste des planètes ne compte plus que 8 représentantes depuis que Pluton en a été exclue en 2006.

– Selon The Fiscal Times (je sais, j’ai parfois de curieuses lectures), la révolution des robots est en marche. Et la première victime pourrait bien être votre travail… De quoi entretenir le renouveau du luddisme.

– J’avais signalé, en juin, l’éruption du volcan chilien Puyehue. Le Boston Globe propose un magnifique portfolio sur les paysages environnants, recouverts de cendres. Certains clichés ont une atmosphère de fin du monde.

– Alors que la navette spatiale américaine effectue son dernier vol, Popular Science récapitule ce que les “shuttles” nous ont apporté dans la vie de tous les jours, d’un complément nutritionnel que l’on retrouve dans les aliments pour bébés à certains outils de désincarcération utilisés par les pompiers.

– Aux Etats-Unis, un nouvel herbicide est soupçonné de tuer les arbres.

– Les escargots aussi prennent l'”avion”. Des chercheurs nippons ont en effet constaté que 15 % des gastéropodes ingérés par un oiseau, le zostérops du Japon, survivaient à la digestion et reprenaient le cours de leur vie une fois relâchés avec les excréments. En ayant parfois parcouru de longues distances par la voie des airs.

– Les diamants n’aiment pas les UV qui leur arrachent des atomes. C’est évidemment insuffisant pour vous empêcher de sortir avec vos rivières de diamants et vos solitaires mais cette propriété pourrait intéresser les spécialistes des nanotechnologies désireux de sculpter très finement la surface de ces cristaux de carbone.

– Pour finir : une historienne équatorienne pense être sur la piste de la momie d’Atahualpa, le dernier empereur inca tué par les conquistadores espagnols en 1533.

Pierre Barthélémy

“L’astronome, inondé de rayons, pèse un globe à travers des millions de lieues”, écrivait Victor Hugo. Si l’on prend le poète au pied de la lettre, on s’aperçoit vite que le secteur retenu est riquiqui eu égard aux très grandes distances qui séparent les planètes, les étoiles ou les galaxies. En réalité, le seul globe que l’astronome peut peser dans un rayon de quelques millions de kilomètres est… la Lune.

Car les distances astronomiques sont véritablement… astronomiques ! J’ai un jour voulu m’amuser à dessiner un système solaire à l’échelle et, si vous voulez reproduire cette expérience avec des enfants, commencez par sortir de chez vous. Voici pourquoi. Pour l’occasion, j’avais décidé de réduire la Terre à sa plus simple expression, c’est-à-dire à un point de stylo sur une feuille de papier. Un point d’un peu plus d’1 millimètre de diamètre. Comme le diamètre réel de notre planète est d’un peu plus de 12 700 km, je me suis dit qu’on allait dessiner le système solaire au dix-milliardième. Du coup, le Soleil, énorme boule de gaz d’1,4 million de km de diamètre, prenait des proportions plus acceptables, avec ses 7 cm de rayon. Mais à quelle distance de la Terre devais-je le placer ? Dans mon coin d’Univers en modèle réduit, notre étoile se trouvait tout de même à 15 mètres de mon point de stylo… D’où l’intérêt d’être dehors. Mars se plaçait à 23 mètres du Soleil, Jupiter se promenait à 78 mètres, Saturne à 140 mètres, etc. A l’époque, Pluton n’avait pas été déclassée et était toujours considérée comme une planète, la plus petite du système solaire. Eh bien, pour situer ce nain astronomique, il fallait courir à l’autre bout du quartier, à 591 mètres de mon Soleil miniature.

Pour donner une idée à mes enfants des tailles relatives des planètes, je me suis inspiré des conseils prodigués par Mireille Hartmann dans son excellent petit livre Explorer le ciel est un jeu d’enfant (éd. Le Pommier). L’idée consiste à leur faire dessiner, grandeur nature, les fruits inscrits sur cette liste de courses : une groseille, une cerise, un grain de raisin, un cassis, une pastèque, un melon, une pêche, une mandarine et une autre groseille plus petite que la première, qui représentent respectivement Mercure, Vénus, la Terre, Mars, Jupiter, Saturne, Uranus, Neptune et Pluton.

Tout le problème, c’est qu’il n’existe aucun fruit assez gros pour représenter les étoiles, à commencer par le Soleil. On a vu plus haut que le diamètre de notre astre du jour est plus de cent fois supérieur à celui de la Terre. Eventuellement, une énorme citrouille pourrait faire l’affaire. Mais ce serait oublier que le Soleil est de taille relativement modeste, lui-même un nabot à côté d’autres étoiles, géantes à proprement parler. Pour faire saisir le diamètre colossal de ces “globes”, pour reprendre le mot de Victor Hugo, j’ai tout de même trouvé cette vidéo, qui impressionnera petits et grands, et leur fera saisir, peut-être mieux que de longs discours, à quel point la Terre est un tout petit monde…

Pierre Barthélémy

Post-scriptum : par un hasard extraordinaire, la Lune, 400 fois plus petite que le Soleil, est aussi située 400 fois plus près. Ce qui fait que, vu depuis la Terre, le diamètre apparent des deux astres est le même, ce qui permet le phénomène des éclipses totales de Soleil. Je profite de l’occasion pour dire que, le 4 janvier 2011, au matin, la France pourra assister (si la météo le permet) à une éclipse partielle de Soleil. Plus on ira vers le nord du pays, plus la surface du Soleil masquée par la Lune sera grande. Rappelons une fois de plus que, pour observer ce phénomène sans s’abîmer gravement les yeux, il faut s’équiper de lunettes spéciales.

Le samedi 6 novembre 2010, la vérité va enfin être rétablie. Ce jour-là, à South Bend, ville américaine située dans le nord de l’Indiana, aura lieu un colloque dont le titre est : “Galilée avait tort. L’Eglise avait raison.” L’objectif de cette “première conférence catholique annuelle sur le géocentrisme” consiste à prouver que le Soleil tourne autour de la Terre (système géocentrique), alors que, depuis Copernic, Galilée, Kepler et Newton, la science prétend que la Terre et les autres planètes tournent autour du Soleil (système héliocentrique). Au cours de cette journée historique, qui démontera un des plus grands complots que l’histoire des sciences ait jamais connus, une dizaine d’orateurs vont se succéder à la tribune devant des spectateurs qui auront chacun déboursé 50 dollars. Voici les thèmes des premiers discours tels qu’on peut les lire sur le site Internet de cette manifestation : “Géocentrisme : ils le savent mais ils le cachent”, par Robert Sungenis, auteur d’un livre sur le sujet et organisateur de la conférence ; “Introduction à la mécanique du géocentrisme” ; “Expériences scientifiques montrant l’immobilité de la Terre dans l’espace” ; “Preuve scientifique : la Terre au centre de l’Univers”…

Ceci n’est pas un canular. Cette conférence aura bien lieu et ceux qui l’organisent sont convaincus de ce qu’ils disent. Dans la liste de questions/réponses qu’il a mise sur son site Internet, Robert Sungenis, en plus de citer les passages de la Bible où la position centrale de la Terre est clairement dite, compare sa démarche à celle des créationnistes qui, petit à petit, imposent une vision biblique de l’apparition de la vie et de l’homme sur Terre  comme une alternative valable aux enseignements de la biologie et du darwinisme : “Oui, je crois vraiment que ce qui est arrivé avec le créationnisme arrivera avec le géocentrisme. Nous sommes là où Morris et Whitcomb (NDLR : les pères américains du néo-créationnisme) étaient dans les années 1960. Tôt ou tard, la preuve du géocentrisme sera très répandue, mais cela prend du temps. Je serai peut-être mort et parti avant que mon rêve se réalise. La cause du géocentrisme pourrait cependant avancer un petit peu plus vite que celle du créationnisme, car elle le géocentrisme est bien plus facile à démontrer que le créationnisme. Je peux expliquer les preuves scientifiques du géocentrisme en environ 20 minutes à un interlocuteur instruit, et une fois que j’aurai terminé, soit il s’en ira complètement stupéfait par la nouvelle vérité qu’il viendra de découvrir, soit il fera tout ce qui est en son pouvoir  pour étouffer ou tourner en ridicule ce que je lui aurai dit et il me traitera de fou pour avoir abordé le sujet, puisqu’il réalisera, mais rejettera, les implications théologiques et globales de ce que je lui aurai dit.”

Il y a effectivement fort à parier que, d’ici à quelques années, cette conférence du 6 novembre 2010 sera citée comme une référence scientifique par ceux qui défendront le géocentrisme, tout comme aujourd’hui certains citent de soi-disant “colloques” et “études”, ou des livres écrits sans contrôle scientifique objectif, pour s’attaquer à la théorie de l’évolution ou, d’une manière plus anecdotique mais tout aussi révélatrice, à la datation au carbone 14 du suaire de Turin, laquelle a démontré qu’il s’agissait d’une création médiévale. S’en prendre à Galilée a un triple objectif : souiller l’image d’un des plus grands savants de l’histoire, considéré comme l’un des fondateurs de la science moderne ; s’attaquer à celui qui apporta une des premières preuves observationnelles de l’héliocentrisme de Copernic ; permettre à l’Eglise de laver l’offense qu’elle a dû subir lors de sa repentance de 1992 au sujet de la condamnation de Galilée.

Ceci dit, je vois arriver une question majeure : qu’est-ce qui nous prouve que le Soleil ne tourne pas autour de la Terre (ce que croit encore un cinquième environ des habitants des pays dits développés) ? Après tout, ne le voit-on pas se lever tous les jours et se coucher chaque soir après avoir traversé le ciel ? La révolution copernicienne porte bien son nom, qui tord le cou au témoignage le plus élémentaire de nos sens. Il est beaucoup plus simple de croire que le Soleil se promène autour de nous plutôt que d’imaginer que c’est la Terre qui, tournant sur elle-même en plus de  faire le tour de son étoile en un an, donne à l’astre du jour son mouvement apparent. Quelles preuves en a-t-on ?

Dans le système géocentrique du début du XVIIe siècle, tout tourne autour de la Terre. La Lune d’abord, puis, dans l’ordre, Mercure, Vénus, le Soleil, Mars, Jupiter et Saturne (Uranus et Neptune n’ont pas encore été découvertes). Lorsque, à partir de 1609, Galilée pointe la lunette de sa fabrication vers les cieux, il ne va pas tarder à lui trouver des défauts. En janvier 1610, il découvre quatre petits astres tournant autour de Jupiter, qui seront par la suite nommés les satellites galiléens. Cela n’a l’air de rien mais cette trouvaille compromet le géocentrisme car, désormais, tout ne tourne plus autour de la Terre. Quelques mois plus tard, en septembre, il découvre que Vénus, comme la Lune, a des phases. Ce qui, en soi, peut s’expliquer avec le géocentrisme. Ce que celui-ci a, en revanche, beaucoup de mal à justifier, c’est la raison pour laquelle Vénus est de plus en plus petite au fur et à mesure qu’elle devient pleine (voir ci-dessous). Théorisé au siècle précédent par le chanoine polonais Nicolas Copernic, l’héliocentrisme, lui, explique sans peine le phénomène : si Vénus rapetisse au fur et à mesure qu’elle s’illumine, c’est parce que, vue depuis la Terre, elle passe de l’autre côté du Soleil. Ce qu’elle ne peut évidemment pas faire dans le système géocentrique hérité d’Aristote.

Bien sûr, il existe d’autres preuves de l’héliocentrisme. Je citerai rapidement : l’aberration de la lumière, découverte en 1725 par l’astronome britannique James Bradley, phénomène confirmant que la Terre n’est pas immobile dans l’espace comme le prétend le modèle géocentrique ; la première mesure de la parallaxe d’une étoile, effectuée en 1838 par l’Allemand Friedrich Wilhelm Bessel, qui prouve la révolution terrestre ; la célèbre expérience du pendule de Foucault, en 1851, qui montre que la Terre tourne bien sur elle-même ; l’orbite des comètes ; plus récemment, la découverte des systèmes extra-solaires.

En 1633, Galilée n’avait, malheureusement pour lui, aucune de ces preuves à sa disposition lorsque, vieux, malade et menacé de la torture, il fut jugé et condamné à la prison à vie (peine commuée par le pape à une assignation à résidence, toujours à vie) pour avoir défendu ouvertement l’héliocentrisme, ce qui était assimilé à de l’hérésie. Pour éviter le bûcher, le savant italien dut abjurer, rejeter l’idée “que le Soleil était le centre du monde et immobile, et que la Terre n’était pas le centre et qu’elle se mouvait”. C’est un peu facile de jouer avec la peau des autres mais je dirai que si Galilée a un jour eu tort, ce n’est pas en défendant l’héliocentrisme, comme le prétend Robert Sungenis, mais en le reniant…

Pierre Barthélémy

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– Les journaux ont beaucoup titré ces derniers jours sur cette nouvelle bactérie très résistante aux antibiotiques, présente dans le sous-continent indien, qui commence à se promener partout dans le monde. Faut-il pour autant s’affoler et renoncer à son voyage de noces en Inde ? Le blog 80beats de Discover Magazine fait un point rapide et complet.

– Les chiens sont probablement l’espèce de mammifères au sein de laquelle on trouve les plus grandes variations de taille (regardez cette rencontre entre un chihuahua et un grand danois pour vous en persuader…). Ceci est dû aux croisements et élevages sélectifs que l’homme a effectués avec son meilleur ami pendant des siècles et des siècles. Comme le rapporte le Scientific American, une étude australienne vient de s’intéresser aux modifications du cerveau que ces bouleversements morphologiques ont pu entraîner. Elle s’est notamment aperçue que chez les races à nez écrasé, le cerveau avait pivoté, ce qui avait déplacé le bulbe olfactif. Quelles conséquences cela a-t-il sur l’odorat mais aussi sur le comportement et l’agressivité des chiens ? Il faudra mener d’autres études pour le savoir.

– La plus grosse planète de notre système solaire, Jupiter, est une géante gazeuse. Ce qui ne l’empêche pas de posséder un noyau rocheux. Il est cependant surprenant de constater que le noyau de Jupiter est plus léger que celui de sa cousine Saturne, pourtant plus petite. Après avoir effectué une série de simulations, une équipe internationale d’astronomes estime que le noyau de Jupiter a pu être en grande partie vaporisé par une collision avec une grosse planète rocheuse, lors de la jeunesse du système solaire. Pour rappel, l’existence de la Lune est sans doute le fruit d’un carambolage entre la Terre et une planète analogue à Mars.

La Grande Tache rouge de Jupiter

– Restons dans l’astronomie, avec les priorités de recherche pour les dix ans à venir que vient de définir, dans ce domaine, le National Research Council américain. Au menu : découvrir ce qui se cache derrière la mystérieuse énergie noire, remonter à l’origine des galaxies et des trous noirs géants, et chercher, pas trop loin de nous, des planètes extra-solaires dites “habitables”, c’est-à-dire des planètes où les conditions propices à l’apparition de la vie sont réunies.

– La nocivité pour la santé des nanoparticules, dont la taille avoisine le milliardième de mètre, est au centre des débats sur les nanotechnologies. Comme il est difficile de prévoir si ces poussières de poussières seront dangereuses ou pas, les opposants aux “nanos” brandissent le principe de précaution. Cela changera peut-être avec une méthode que viennent de développer des chercheurs américains, qui permet, selon eux, de prédire comment interagira telle ou telle nanoparticule avec un système biologique donné (être humain y compris…).

– Ces mêmes chercheurs pourraient commencer leurs travaux appliqués avec les chaussettes anti-odeurs, qui sont recouvertes de nanoparticules d’argent, lesquelles ont des vertus bactéricides. L’ennui c’est que les chaussettes, cela se lave. Et que se passe-t-il quand les nanoparticules d’argent se décrochent et se retrouvent dans la nature ? C’est à cette question qu’ont voulu répondre d’autres scientifiques américains avec une expérience décrite par le New Scientist. D’où il ressort que les nanoparticules d’argent en liberté peuvent augmenter… l’effet de serre !

Pierre Barthélémy

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