9 Le système solaire
Objectifs : Devenir capable de
- présenter une synthèse des caractéristiques principales des différentes planètes du système solaire ;
- expliquer ce que sont les comètes, les météores et les météorites.
Mots et concepts clefs :
| planète | satellite |
| météore | météorite |
| comète |
Tintin, nous voilà !
Pour des raisons de durée du voyage, les vols habités ne peuvent guère s'écarter de l'orbite terrestre ; de nombreux engins automatiques ont été envoyés vers les autres planètes du système solaire. Nous leur devons la majeure partie de nos connaissances de ces planètes.
En 1965, Mariner 4 (USA) s'est approché à 10.000 km de Mars après 7 mois et demi de vol ; les sondes Vénéra 5 & 6 (URSS) se sont posées en douceur sur Vénus en 1969.
Pioneer 10 (USA) a quitté la Terre en 1972, en direction des planètes extérieures ; il a survolé Jupiter en 1974 ; en 2009, il traversera l'orbite de Pluton pour s'enfoncer dans l'espace interstellaire ; sur la sonde se trouve fixé un message à l'attention d'une éventuelle civilisation extra-terrestre qui pourrait entrer en contact avec elle dans les prochains millénaires.
Viking 1 et Viking 4 (USA) se sont posés sur Mars en 1976 et y ont effectué des analyses du sol.
Pioneer 11 (USA) parti en 1973 a survolé Jupiter en 1974 et Saturne en 1979.
Les premières connaissances approfondies de Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune reposent sur les données recueillies par les sondes Voyager 1 & 2 auxquelles ont été confiées des missions d'explorations plus profondes. On avait calculé que les quatre grandes planètes du système solaire allaient se trouver dans une configuration exceptionnelle qui permettrait une visite détaillée dans la période 1979-1989.
Les deux sondes d'une masse d'environ 800 kg ont commencé leur mission en 1977 (départs des sondes aux mois d'août et de septembre). Elles ont permis d'explorer Jupiter en 1979. En utilisant la force de gravitation de Jupiter, elles ont été accélérées comme des pierres dans une fronde vers Saturne (visitée en 1980 et 1981). Voyager 1 a alors été sacrifié pour aller observer Titan, un satellite de Saturne. Il a ensuite quitté le plan de l'écliptique. Voyager 2 a visité Uranus en 1986 et Neptune en 1989 au terme d'un voyage de 7,5 milliards de kilomètres.
On gardera cependant la sonde en observation pour surveiller sa trajectoire. Si celle-ci était différente de ce qui est prévu par les calculs, cela pourrait vouloir dire qu'il existe un astre perturbateur pas encore connu aux confins du système solaire.
Ce n'est que dans 40.000 ans que Voyager 1 passera à moins d'une année lumière d'une autre étoile. Peut-être faudra-t-il quelques millions d'années pour qu'une des sondes s'approche d'un autre système planétaire où elle pourrait être repérée et capturée par une civilisation extra-terrestre. Chaque vaisseau emporte sous la forme d'un vidéodisque, une espèce de " bouteille à l'espace ", un message de la Terre à ces civilisations.
En décembre 1995, la sonde Galiléo nous a transmis des informations inédites sur la structure de l'atmosphère de Jupiter.
L'étude de la Terre et de ses ressources se fait grâce à l'assistance de satellites automatiques ou par l'intermédiaire de laboratoires de l'espace habités.
Les efforts consentis par les USA et par l'ex-URSS n'avaient pas que des fins scientifiques. Les satellites espions permettaient à chacune des grandes puissances de savoir ce qui se passait sur le territoire de l'autre. Les photographies prises par ces engins montrent des détails qui sont de l'ordre du mètre, voire de quelques centimètres.
Visite guidée du système solaire
La plupart des planètes possèdent un ou plusieurs satellites ; ce sont des astres plus petits qu'eux et qui sont retenus en orbite par la force de gravitation.
D'autres corps, à la position moins définie, peuplent encore le système solaire : ce sont les météores, les météorites et les comètes.
Les planètes intérieures
Mercure
| Diamètre | Distance au soleil | Satellites |
| 4878 km | 57,9 millions de km | néant |
C'est la planète la plus proche du soleil ; les conditions d'environnement s'en ressentent très fort.
La planète effectue une rotation sur elle-même en 57 jours (durée d'un " jour " sur Mercure) ; à " midi ", la
température à l'équateur est de 450°C ; elle y descend à -180°C la nuit.
L'atmosphère est constituée d'une mince couche d'hélium, probablement d'origine solaire. La masse de mercure
est beaucoup trop faible pour qu'une atmosphère ait pu se former et se maintenir : la vitesse de libération
n'est que de 4,3 km/s. La proximité du soleil fait que la vitesse atteinte par les molécules gazeuses (la
chaleur n'est rien d'autre que de l'agitation des molécules) est largement supérieure à la vitesse de
libération.
La surface de l'astre est criblée de cratères d'impacts qui lui donnent un aspect proche de l'aspect lunaire.
Vénus
| Diamètre | Distance au soleil | Satellites |
| 12101 km | 108,21 millions de km | néant |
C'est notre plus proche voisine, mais elle ressemble assez peu à la Terre. Sa très dense atmosphère constituée
d'une grande quantité de CO2 (96%) empêche toute observation directe de sa surface. La pression
atmosphérique est équivalente à celle qui règne à une profondeur de 1000 mètres dans les océans terrestres.
Son atmosphère est le siège de vents très violents (de l'ordre de 100 m/s).
La surface de la planète atteint une température de 500° C à cause de l'effet de serre. Le CO2
atmosphérique se comporte comme une vitre de serre : il laisse passer le rayonnement lumineux solaire qui
frappe le sol de la planète et se transforme en rayonnement calorifique auquel l'atmosphère de CO2
est imperméable. La température à la surface est donc très élevée, en quelqu'endroit que l'on se trouve.
Bien que la luminosité soit très faible, les photos prises par les sondes Vénéra montrent que le sol se
présente sous l'aspect d'un désert de pierrailles émoussées sous les effets conjugués du vent et de l'acide
sulfurique présent dans l'atmosphère.
Terre
| Diamètre | Distance au soleil | Satellites |
| 12.732 km | 150 millions de km | 1, la lune |
Le cours de géographie se consacre entièrement à l'étude de cette planète.
Mars
| Diamètre | Distance au soleil | Satellites |
| 6794 km | 227,9 millions de km1 | 2, Phobos et Deimos |
Jusqu'en août 1996, toutes les théories proposant l'existence de la vie sur Mars semblaient devoir être
définitivement abandonnées. Lors des analyses chimiques réalisées sur place par les sondes spatiales Viking (20
juillet et 3 septembre 1976), aucune trace de matière vivante ou pré-vivante n'a pu être mise en évidence.
Certaines analyses effectuées ne sont cependant pas incompatibles avec la présence de substances
caractéristiques d'êtres vivants très simples. Des chercheurs de la Nasa revendiquaient, en août 1996, avoir
trouvé des éléments de preuve de l'existence de formes de vie très simple sur Mars dans le passé. Malgré tout,
on peut affirmer que les petits hommes verts n'existent pas ! Les canaux visibles au télescope depuis la Terre
ne sont que des phénomènes géologiques naturels, peut-être les lits d'anciennes rivières qui coulèrent jadis
sur la planète rouge.
La couleur typique et visible depuis la Terre est due à la présence de grandes quantités de roches ferreuses.
De très violentes tempêtes soulèvent cette poussière dans l'atmosphère et lui confèrent la même couleur rouge
ocre que le sol.
La température dans les régions chaudes est de 20° C à midi, mais elle descend à -60 à -100°C la nuit en hiver.
Les calottes glacières des pôles sont constituées d'eau et de CO2 solidifiés.
La planète est accompagnée de deux satellites naturels : Phobos et Deimos, objets de dimension faible (20 km de diamètre) et de forme irrégulière.
Les astéroïdes : Hergé les a rendus illustres !
Ce
sont de petits corps rocheux répartis entre les orbites de Mars et de Jupiter. On en a repéré plus de 6000.
Certains d'entre-eux ont cependant une orbite très excentrique qui les amène à croiser l'orbite d'autres
planètes. C'est le cas de Adonis, immortalisé par Hergé dans " On a marché sur la lune ". Le rayon des plus
gros atteint 700 km, tandis que les plus petits ne sont que de minuscules poussières.
On a longtemps cru que les astéroïdes ont été formés au départ d'une ancienne planète qui se serait désagrégée.
Des théories plus récentes expliquent qu'il s'agit d'objets dont l'accrétion en planètes aurait été bloquée par
la présence de la géante Jupiter en formation. Cette dernière exerce des forces gravitationnelles très intenses
sur les objets qui l'approchent ; ces forces sont capables de briser en petits fragments tout corps céleste qui
approcherait. C'est de la même façon que l'on explique la formation d'anneaux autour des planètes géantes :
tout objet d'une certaine dimension qui approche trop près ce ces planètes se trouve brisé en petits fragments.
Les planètes extérieures
Jupiter
| Diamètre | Distance au soleil | Satellites |
| 140.000 km | 778,3 millions de km | 16 dont Io, Europe, Ganymède et Callisto |
La plus grande des planètes du système solaire, elle contient autant de matière que toutes les autres réunies.
Sa gravité influence de manière significative les orbites des autres planètes.
Les images transmises par les sondes spatiales nous permettent de voir un disque strié de bandes parallèles à
l'équateur.
L'atmosphère jovienne, composée d'hydrogène, d'hélium, de méthane (CH4), de sulfure d'hydrogène (H2S),
d'ammoniac (NH3), de vapeurs d'eau, etc. est caractérisée par des perturbations cycloniques très violentes,
principalement autour de la grande tache rouge, observée depuis plus de trois siècles (elle a déjà été observée
en 1664). Longue de 50.000 km et large de 10.000 km, elle ne serait rien d'autre qu'un gigantesque orage.
La planète en elle-même serait fluide, constituée d'hydrogène liquide à la température de -130°C au sommet des
nuages et 24.000 degrés au centre de la planète.
L'un des satellites, Europe, est le héros d'un livre et d'un film de A. Clarke : " 2001, Odyssée de l'espace "
et de la suite dans " 2010, Odyssée II ".
Les anneaux de Jupiter, invisibles depuis la Terre ont été découverts par la sonde Voyager 1.
En juillet 1995, après six ans de voyage, la sonde Galileo est arrivée à proximité de Jupiter. Celle-ci a lancé
un module contenant des instruments de mesure dans l'atmosphère jovienne. Pendant près d'une heure, ce module,
suspendu à un parachute a transmis des informations sur la structure de l'atmosphère de Jupiter.
Saturne
| Diamètre | Distance au soleil | Satellites |
| 120.660 km(600.000 km avec les anneaux) | 1,43 milliards de km | 18 dont Titan et des centaines d'anneaux |
Sa structure est fort semblable à celle de Jupiter. Ces deux planètes ont des atmosphères très semblables ; la
planète en elle-même est probablement fluide (hydrogène et hélium liquides à -180°C) ; les deux astres
possèdent une série d'anneaux, mais les anneaux de Saturne sont beaucoup plus beaux et plus visibles.
Leur découverte est due à Galilée. Jusqu'en 1979, date du survol de Saturne par Voyager 1, on croyait que les
anneaux étaient au nombre de 4. Les photos prises par la sonde ont révélé une structure beaucoup plus complexe
: ce sont des centaines d'anneaux qui sont observés. Leur épaisseur maximale est de l'ordre de 3 km alors que
le diamètre de l'ensemble est proche de 270.000 km . Il s'agit d'un très grand nombre de petits fragments
rocheux dont la taille peut varier de quelques centimètres à quelques mètres.
Il est également à noter que Saturne est accompagné de 18 satellites. Parmi ceux-ci, Titan présente par son
atmosphère, des caractéristiques proches de celles de la Terre au moment de sa formation. La température de
-177° C sous zéro (96 Kelvins) impose l'état liquide au méthane (CH4, appelé gaz naturel sur la
Terre) que l'on trouve sur sa surface. Ce gaz se retrouve également dans son atmosphère associé à de l'argon
(Ar), du néon (Ne) et de l'azote (N2) et à diverses substances carbonées (HCN, C2N2, HC3N,...),. Cette richesse
en matières organiques fait de Titan un laboratoire de chimie prébiotique. Il s'agit peut-être de la première
étape vers l'émergence de la vie.
Une mission en direction de Titan a démarré en 1997. La sonde Cassini devrait arriver à destination en 2004.
Uranus
| Diamètre | Distance au soleil | Satellites |
| 50.800 km | 2,87 milliards de km | 15 et 9 anneaux |
. Voyager 2 s'est suffisamment approché d'Uranus pour découvrir que cette planète possède des anneaux comme
Jupiter et Saturne. Leur nature précise est toujours inconnue. L'axe de rotation de la planète est couché sur
son orbite autour du soleil. Cela laisse à penser que la planète a été l'objet de l'impact d'un corps céleste
de dimension appréciable qui l'aurait fait culbuter.
La planète serait formée d'un mélange de glaces, de roches et de gaz enveloppé dans une atmosphère d'hélium et
d'hydrogène.
Neptune et Pluton sont les planètes les plus extérieures du système solaire. L'excentricité de l'orbite de
Pluton est telle que son orbite est parfois plus basse que celle de Neptune qui devient alors la planète la
plus éloignée. L'orbite de Pluton, très fortement inclinée sur l'écliptique (17 degrés) laisse à penser que
Pluton serait un satellite d'Uranus qui lui aurait échappé (cfr. vitesse de libération) et qui aurait été
capturé par le soleil.
Neptune
| Diamètre | Distance au soleil | Satellites |
| 48.600 km | 4,5 milliards de km | 8 et 5 anneaux |
C'est la dernière planète qui ait fait l'objet de l'exploration de Voyager 2 . Sa connaissance était,
auparavant, très fragmentaire.
La sonde y a repéré une " grande tache sombre " qui fait penser à la " grande tache rouge de Jupiter ". Il
s'agirait, ici aussi, d'une perturbation atmosphérique. La température est d'environ 60 K (-213 °C) à
l'équateur. A certains endroits, des pointes ( !) de 123 K semblent montrer que la planète est elle-même source
d'énergie.
Voyager a détecté la présence d'hydrocarbures (méthane, acétylène), d'hydrogène et d'hélium dans l'atmosphère.
Le sol serait de nature semblable à celui de Jupiter ou de Saturne.
Pluton
| Diamètre | Distance au soleil | Satellites |
| 2000 km | 5,9 milliards de km | 1 |
N'ayant pas encore fait l'objet d'une exploration, cette planète reste encore très mystérieuse. On sait de sa
surface qu'elle doit être formée de CO2 et de méthane gelés. On pense qu'elle contiendrait également de
l'ammoniac et de l'eau. Son atmosphère contient du méthane, peut-être de l'azote, du monoxyde de carbone et de
l'argon.
Il faut cependant remarquer que l'excentricité de l'orbite de Pluton (e=0,25) est telle qu'à certaines
périodes, elle est plus proche du soleil que Neptune.
Météores, météorites et comètes
Les météores et les météorites
Ce sont des corps de nature semblable ; on les observe surtout par les belles nuits très claires aux mois
d'août et septembre.
Chaque année, durant l'été, la Terre passe dans un champ de corps célestes qui entrent en collision avec
l'atmosphère terrestre. Ces objets sont le plus souvent volatilisés sous l'effet de la forte chaleur ressentie
lors de leur traversée de l'atmosphère : ce sont les météores.
D'autres, plus rares, échappent à la combustion complète et parviennent au sol. Ce ne sont généralement que de
modestes pierres que les scientifiques étudient avec beaucoup d'intérêt, puisqu'il s'agit de matière qui
provient de l'espace interplanétaire. Des analyses chimiques de météorites ont décelé des matières organiques
du même type que celles que l'on trouve sur la Terre ; certaines différences essentielles permettent d'affirmer
que ces substances ne sont pas d'origine terrestre.
Très exceptionnellement, ces corps ont une taille respectable : il existe, par exemple, en Arizona, un cratère
énorme creusé par un météorite : c'est le " Meteor Crater ", de 1300 mètres de diamètre et 200 mètres de
profondeur. On estime que le météorite responsable de ce cratère avait une taille de l'ordre de 25 mètres, soit
65.000 tonnes de matière ! La chute d'un tel météorite se produit en moyenne tous les 25.000 ans sur l'ensemble
des terres émergées. Des impacts d'objets plus gros (de l'ordre du km) ne se produisent que tous les 100
millions d'années, environ. Ils ont cependant pu jouer un rôle important dans l'histoire de la Terre en
projetant des quantités colossales de matière dans l'atmosphère, beaucoup plus qu'une éruption volcanique. Les
poussières projetées resteraient en suspension dans l'atmosphère pendant plusieurs années, interceptant la
lumière solaire et modifiant ainsi profondément les climats. Un événement de ce type a pu être responsable de
la disparition des dinosaures durant le crétacé .
Les comètes
Elles sont d'une autre nature. On observe ces astres chevelus depuis la plus haute antiquité, mais leur nature
exacte reste encore partiellement mystérieuse.
La tête des comètes peut atteindre plus de 100.000 km de diamètre alors que le noyau qu'elle contient a une
dimension de l'ordre du kilomètre. La queue peut mesurer plusieurs dizaines de millions de kilomètres. Celle-ci
est toujours orientée suivant l'axe qui la relie au soleil et dans la direction opposée à celui-ci. C'est, en
effet, le flux de particules émises par le soleil (le " vent solaire ") qui projette des particules hors de la
tête de la comète. Lorsque elle s'approche du soleil, les constituants des couches superficielles de la comète
se volatilisent et acquièrent une énergie d'agitation thermique qui devient très vite suffisante pour permettre
l'évasion hors du noyau (v = ±1 km/s). Ce phénomène justifie la perte de 1/1000 de la masse de la comète à
chaque passage près du soleil.
Certaines d'entre-elles, d'orbite hyperbolique ou parabolique, ne font qu'un passage dans le système solaire,
puis retournent vers l'infini. D'autres, d'orbite elliptique, restent dans le système solaire et passent
régulièrement à proximité de la Terre, mais l'excentricité de leur orbite les amène très loin du soleil,
au-delà de Neptune et de Pluton (on estime cette distance à ±50.000 u.a.).
C'est le cas de la comète de Halley : sa première observation est rapportée dans une chronique de 240 avant
notre ère ; son apparition en 1066, peu avant la bataille de Hastings, est interprétée comme un présage funeste
pour le roi Harold : la scène est immortalisée sur une tapisserie de Bayeux. On la retrouve sur une fresque de
Giotto dans la chapelle Scrovegni à Padoue : " L'adoration des mages ", datant de 1301.
Edmund Halley, ami de Newton, en détermina la période de révolution de ±76 ans. Elle a été régulièrement
observée en 1531, 1607, 1682, 1759, 1835, 1910. Cette dernière apparition fut particulièrement spectaculaire ;
la distance minimum Terre-comète ayant été de 0,15 ua. La Terre passa dans la queue de la comète non sans que
l'événement provoque une certaine frayeur : certains prédirent la fin du monde (signalons, à titre
documentaire, que ces prédictions se sont révélées fausses).
Fidèle au rendez-vous, son passage au périhélie s'est déroulé en 1986. A cette occasion, l'agence spatiale
européenne (ESA) a effectué le lancement d'une sonde baptisée Giotto en direction de Halley. Les images prises
par la caméra automatique de Giotto ont pu être vues en direct à la télévision en mars 86 ; d'autres données
ont aussi été transmises aux scientifiques. Les jets de matière issus de la comète ont occasionné des dommages
à la sonde lors de son passage près de la comète de Halley. Les dégâts causés ne l'ont pas empêchée de remplir
une seconde mission vers la comète de Grigg-Skejllerup en 1992.
En juillet 1994, la comète Shoemaker-Levy9 s'est fracassée sur la planète Jupiter. A l'occasion de cet
événement, de précieux renseignements sur la structure de Jupiter ont pu être collectés.
Pourquoi un tel engouement de la communauté scientifique face à ces comète ? A la différence des autres astres
du système solaire qui ont fortement évolué depuis leur formation, les comètes, en raison de leur petite taille
et du milieu froid dans lequel elles plongent habituellement, n'ont subi que très peu d'évolution
gravitationnelle ou thermique. Vestige de la nébuleuse solaire primitive, elles gardent le souvenir des
conditions physico-chimiques du milieu qui les a vues naître. L'étude de la comète de Halley (et des autres)
devrait donc permettre de mieux comprendre dans quelles conditions s'est produite la naissance de la Terre et
des autres planètes.
Recherche E.T. désespérément
Ce n'est cependant que depuis les débuts de l'astronomie moderne que ces idées s'appuient sur des bases solides. La découverte de structures géométriques à la surface de la planète Mars (les canaux), à la fin du siècle dernier a pu faire penser que la planète rouge était habitée. La nature de ces canaux a été élucidée après les explorations de la planète par des sondes automatiques (il s'agirait du lit de fleuves disparus), il nous faut bien admettre que les martiens n'existent pas !
Il semble même assuré qu'aucune autre planète du système solaire ne puisse avoir vu naître la vie. Il faut donc rejeter les espoirs vers les planètes en orbite autour d'autres étoiles. Malheureusement, les moyens d'observation dont nous disposons ne suffisent pas pour mettre en évidence l'existence d'autres systèmes planétaires.
Certains scientifiques se sont risqués à proposer des estimations des probabilités de rencontrer la vie ailleurs en fonction de ce que nous savons aujourd'hui de la composition et la structure de l'univers. Ces estimations aboutissent à des chiffres variant entre 1 (la nôtre) et un milliard de civilisations, avec lesquelles la possibilité de communication existe, dans notre galaxie.
Des essais de réception de signaux venant de l'espace ont été entrepris ; mais dans quelle direction viser, quel type de signal sélectionner ? La recherche s'apparente à celle d'une aiguille dans une botte de foin sans savoir ce qu'est une aiguille.
Des émissions de signaux ont également eu lieu. Il est cependant bien clair que nous ne recevrons jamais personnellement de réponse à ces signaux : même à la vitesse de la lumière, ces messages mettront probablement des milliers, voire des millions d'années avant de parvenir à d'hypothétiques destinataires, loin, dans les étoiles.
On ne peut cependant s'empêcher de penser aux conséquences éventuelles d'un contact avec d'autres civilisations. Notre mode de pensée et notre évolution s'en trouveraient probablement modifiés.
Textes de travail
Le silence des extra-terrestres
Pascal s'effrayait du silence des espaces infinis. Mais le ciel, nous le savons aujourd'hui, ne nous est
aucunement étranger. Là s'élaborent, au centre des étoiles comme dans les nébulosités, les noyaux, les atomes
et les molécules qui formeront, plus tard, l'infrastructure de la conscience.
La vie existe-t-elle en dehors de la Terre, sur d'autres planètes, autour d'autres étoiles, parmi les milliards
de galaxies de notre univers ? Nous avons d'excellentes raisons de penser que les échelons de la complexité
sont gravis quand les conditions physiques le permettent. Et que ces conditions fertiles existent en millions
ou milliards d'exemplaires dans le cosmos.
Pourquoi alors ne recevons-nous jamais de message, radiophonique ou autres, en provenance du ciel ? On peut
trouver plusieurs réponses. En voici quatre que nous allons examiner successivement.
1. Contrairement à l'opinion présentée auparavant, nous sommes seuls. La vie ne s'est pas développée ailleurs.
C'est possible. Mais en regard de nos connaissances actuelles, cela paraît difficile à croire.
2. Les civilisations extra-terrestres communiquent par des méthodes de transmission qui échappent encore à
notre technologie. On ne peut pas réfuter cette hypothèse.
3. Nos plus proches voisins sont trop loin pour nos récepteurs actuels, par exemple s'ils habitent la galaxie
d'Andromède. Les prochaines générations de radiotélescopes pourraient nous réserver des surprises.
4. Incapables de gérer leur agressivité, les civilisations technologiques s'exterminent aussitôt qu'elles en
atteignent la capacité.
Si la bonne réponse est la quatrième, le " silence des espaces infinis " prend une signification autrement
effrayante que celle de Pascal.
Reeves H
L'heure de s'enivrer (op. cit.)
pp 49-50
Les sondes Voyager
Alors que les hommes ont mis plus de deux mille ans pour comprendre les mouvements des corps célestes, il leur
a fallu moins de trente ans pour visiter les planètes et leurs Satellites. Après l'exploration humaine de la
Lune et celle, par des robots, de Mars et de Vénus (toutes deux maintenant connues avec une précision
supérieure à celle des cartes Michelin), la comète de Halley, Jupiter, Saturne, Uranus et Neptune ont reçu la
visite d'engins fabriqués par l'homme. Le héros de cette aventure est incontestablement Voyager 2, une sonde de
800 kg lancée en 1977, qui a transmis le 25 août 1989 -avant de quitter définitivement les parages du Soleil-
des images qui ont laissé les témoins bouche bée : celles de Triton, un des huit satellites de Neptune, le
corps le plus éloigné de la Terre et le plus froid (-235° C) du Système solaire.
L'exploit est d'autant plus extraordinaire que Voyager 2 ne devait initialement visiter que Jupiter et Saturne,
que la lumière solaire est neuf cents fois plus faible au niveau de Neptune que près de la Terre, et que cette
sonde avait déjà montré des signes de faiblesse corrigés à distance au prix d'une remarquable prouesse
technologique, qui a d'ailleurs permis d'améliorer les capacités de l'engin. Voyager 2 ressemblait donc à une
vieille dame un peu rhumatisante, mais pleine d'expérience, lorsqu'elle aborda les parages de Neptune, planète
géante (constituée d'hydrogène et d'hélium) située à plus de 4 milliards de kilomètres du Soleil.
Au cours des six mois de l'approche, à la vitesse de 27 kilomètres/seconde, Voyager observa une palette sans
cesse changeante de couleurs bleues et blanches, des vents extrêmement violents et d'immenses tourbillons très
inattendus sur une planète aussi froide. Neptune révéla aussi un curieux système d'anneaux, mais bien différent
de celui des autres planètes géantes, Jupiter, Saturne et Uranus. L'auteur de ces lignes et ses collègues, qui
avaient eu la chance de découvrir des arcs de matière tournant autour de Neptune en 1984, attendaient avec une
particulière impatience le verdict de la sonde... qui vit un système d'anneaux ténus sertis d'arcs brillants !
Ces arcs se compléteront peut-être, dans un peu moins de 100 millions d'années, quand le satellite Triton,
inexorablement attiré par sa planète, se brisera en une myriade de petits cailloux.
Triton, le clou du spectacle
Mais le survol de Triton a incontestablement été le clou du spectacle, le plus éblouissant final dont on
pouvait rêver pour la " symphonie Voyager ". De la taille de la Lune, ce monde glacé possède, comme la Terre,
une atmosphère d'azote ; sa surface présente une grande variété de paysages, et est le théâtre d'une intense
activité tectonique, révélée par des cratères volcaniques et de larges plaines et canyons qui semblent avoir
été récemment inondés par des " laves " d'eau, d'ammoniac et de méthane. Quatre éruptions du type geyser, mais
à une échelle bien supérieure à celle observée sur Terre, ont été découvertes dans les images de la sonde. Des
colonnes de matériau sombre, de quelques dizaines de mètres à 1 kilomètre de diamètre, s'élèvent verticalement
jusqu'à 8 kilomètres d'altitude ! Leur localisation près de l'endroit où le Soleil est au zénith suggère que
leur source d'énergie est d'origine solaire. Un des modèles proposés par les astronomes fait appel à un effet
de serre bien particulier : sous la surface transparente de Triton, le Soleil chaufferait de la glace d'azote
qui, sublimée et comprimée, exploserait en entraînant des glaces et des particules dans l'atmosphère -phénomène
éruptif qu'une différence de température de 4 degrés suffirait à déclencher et à maintenir pendant une année ou
plus. D'autres chercheurs se demandent si ces geysers ne seraient pas d'origine purement atmosphérique, comme
les " poussières du diable " qui apparaissent parfois, par ciel clair, dans les déserts terrestres, quand les
conditions d'instabilité génèrent de spectaculaires tourbillons. II est en tout cas certain que ces éruptions
sont fondamentalement différentes de celles de Io, satellite de Jupiter, où Voyager avait décelé en 1989 huit
volcans crachant du soufre fondu...
L'analyse détaillée des dizaines de milliers de photographies des sondes Voyager a permis la découverte de plus
de trente nouveaux satellites et montré que la diversité était une des caractéristiques principales du Système
solaire. Si Io et ses volcans sont spectaculaires, le plus gros et un des plus petits satellites de Saturne,
Titan et Hypérion, ne sont pas moins surprenants. Ce dernier, de forme allongée, est animé d'un mouvement de
rotation totalement chaotique, faisant un tour sur lui-même en vingt et une heures, puis treize, puis neuf,
etc., tandis que la direction de son axe de rotation varie constamment. C'est le premier exemple trouvé à une
si grande échelle de mouvement chaotique dans l'Univers.
L'atmosphère de Titan et les mystères de Pluton
Titan, quant à lui, possède une atmosphère et une pression au sol semblables à celles de la Terre, mais la
température y est de l'ordre de -200 °C. C'est un peu une Terre " mise au congélateur ". Toutes les molécules
nécessaires au développement d'une chimie " prébiotique " semblent être présentes dans son atmosphère, mais la
température est trop faible pour qu'une quelconque forme de vie ait eu la moindre chance de se développer. À
cause des nuages et du brouillard qui le recouvrent en permanence, on ne connaît pas la nature du sol qui
pourrait être très exotique, avec des lacs, des rivières et des banquises d'azote ou de méthane, ou encore
recouvert d'un océan d'éthane liquide... La mission Cassini, préparée par l'Europe et les États-Unis, qui doit
être lancée en 1995, prévoit de larguer une sonde dans l'atmosphère de Titan, vers l'an 2002.
La dernière planète découverte, Pluton, est encore bien mystérieuse et le restera probablement pendant
plusieurs décennies puisque Voyager n'a pu s'en approcher et qu'aucune sonde spatiale n'est, pour l'instant,
prévue pour la visiter. Depuis 1978, on lui connaît un satellite, Charon ; on sait aussi que cette planète plus
petite que la Lune et quasi invisible dans les télescopes est recouverte de méthane gelé et qu'elle possède une
atmosphère. Pluton ressemble sans doute comme un frère jumeau à Triton.
Les astronomes n'ont pas perdu tout espoir de découvrir une éventuelle dixième planète. Si elle existe, cette
planète est soit un objet de la taille de Pluton, situé un peu plus loin, soit une planète géante. située
beaucoup plus loin. Les sondes spatiales qui quittent le Système solaire (Voyager 1 et 2, mais aussi Pioneer 10
et 11) pourraient en donner un indice si elles venaient, par hasard, à passer à proximité : leur trajectoire
serait déviée de façon décelable. Enfin, il n'est pas exclu que d'autres systèmes solaires soient découverts.
Ce qui paraissait impossible il y a quelques années -observer une planète peu brillante au voisinage immédiat
d'une étoile- semble être à la portée des astronomes de la fin de ce siècle. ils ont déjà " vu " un nuage de
poussières autour de Véga, et un disque de particules autour de l'étoile Bêta Pictoris...
En attendant, Voyager 2 et ses compagnons font route vers les limites (encore lointaines) de notre Système
solaire. Elles devraient être encore audibles jusque vers 2015. Elles deviendront alors, pendant des milliards
d'années, des " bouteilles à la mer " contenant un bref message des Terriens du XXe siècle.
André Brahic
L'état des sciences (op.cit.)
pp. 297-299
Étude de Jupiter lors de la collision avec la comète Shoemaker-Levy
Les renseignements fournis par Hubble en partie dépouillés à Liège.
Jupiter livre quelques secrets.
Après le spectacle de la collision entre la comète Shoemaker-Levy-9 et Jupiter, les scientifiques commencent à
dépouiller les données.
Il y a moins d'un mois, les télescopes du monde entier étaient braqués sur Jupiter pour observer, mesurer et
surveiller la comète Shoemaker-Levy-9 (SL 9) qui allait percuter la planète de plein fouet. Une rencontre
explosive, un grand feu d'artifice sidéral, s'exclamait-on à l'époque. Mais suite à ce gigantesque
bombardement, qu'en ont tiré les scientifiques ?
Leurs sources d'informations étaient fort nombreuses, sur Terre ou dans l'espace. Avec tous les grands
télescopes travaillant dans le domaine du visible et de l'infrarouge, les radiotélescopes, et plusieurs engins
spatiaux: le puissant télescope Hubble, la sonde Galileo en route vers Jupiter, un satellite de la Nasa EUE et
la sonde Ulysse.
Autant dire qu'il faudra encore plusieurs mois, voire une année, pour analyser toutes les données recueillies.
Cela dit, dès à présent, il est possible de tirer quelques enseignements de la collision entre SL 9 et
Jupiter.
EUE a relevé d'intéressants spectres d'émission d'hélium au moment des impacts, annonce le Pr Jean-Claude
Gérard, de l'Institut d'astrophysique de l'Université de Liège. Ulysse et les radiotélescopes, par contre,
n'ont rien observé d'important. Galileo, qui a probablement recueilli de très intéressantes informations, a de
son côté des problèmes de lenteur de transmission des données à cause d'un problème d'antenne. Et Hubble, lui,
a livré une moisson énorme de résultats.
Jupiter, la plus grosse planète de notre système solaire, est essentiellement gazeuse. Les différents impacts,
provoqués par les morceaux de la comète qui sont venus la percuter à quelque 200.000 km/h, ont perturbé en
profondeur ses différentes couches gazeuses. Ces perturbations ont permis de mettre en évidence et d'analyser
des gaz dont l'on suspectait seulement l'existence. Des gaz opaques ont ainsi pu être bien observés et
étudiés.
On suspectait la présence de méthane, d'ammoniac et d'autres gaz qui ont, cette fois, été observés, commente
Jean-Claude Gérard. D'autres gaz, comme du sodium et du potassium, ont aussi été mesurés. Mais on se pose
maintenant la question de savoir s'ils existaient dans les couches profondes de Jupiter ou bien s'ils
proviennent des explosions issues des collisions. Par contre, les chercheurs s'attendaient à relever de la
vapeur d'eau, mais cela n'a pas été le cas, ou très peu.
Le Pr Gérard a eu l'occasion d'étudier le phénomène avec une équipe internationale de chercheurs, grâce au
télescope spatial Hubble. Ceci notamment parce qu'il avait déjà utilisé cet appareil pour étudier les aurores
polaires de Jupiter.
Nous avons travaillé dans l'ultraviolet. Notre objectif était d'observer les impacts mais aussi leurs effets
sur les aurores. On a clairement vu les taches sombres des impacts dans l'hémisphère sud de la planète. Mais ce
qui était inattendu, c'est qu'on a observé aussi, dans l'hémisphère nord, des taches lumineuses. Il s'agirait,
en quelque sorte, d'espèces d'aurores temporaires dues à des particules chargées (électrons, ions), issues de
l'impact, et remontées du sud vers le nord, guidées par les lignes de force du champ magnétique de Jupiter. Ces
particules qui entrent en collision avec l'hydrogène atmosphérique créent cette luminosité à une latitude
symétrique du point d'impact.
Borloo J.-P.
Le Soir Samedi 13 août 1994 N° 188
Page 18
La vie extra-terrestre
La glacière et la fournaise
La vie est-elle limitée à la Terre ? L'homme est-il le seul être intelligent dans l'univers ? N'y a-t-il que
lui pour en entendre la mélodie secrète ? La Terre semble bien être la seule, parmi les neuf planètes du
système solaire, à héberger la vie. L'exploration de Mars -qui, après la Terre, est la planète du système
solaire la plus propice à la vie- par les sondes américaines Viking, n'a révélé ni Martiens, ni organismes
vivants. Les autres planètes n'offrent pas plus d'espoir, car elles sont trop brûlantes ou trop glacées. Leur
atmosphère est trop étouffante ou, à l'inverse, trop ténue. Or la vie est fragile et délicate : elle requiert à
la fois douceur et tiédeur.
Le berceau idéal de la vie, telle que nous la connaissons -toute hypothèse de vie extra-terrestre est
nécessairement anthropomorphique car la vie terrestre est le seul exemple dont nous disposons-, contiendrait de
l'eau et aurait une température à la surface comprise entre 0 et 100 degrés Celsius. Ces conditions nécessitent
un réglage très précis de la position de la planète hôte par rapport au Soleil. Si la Terre était née au-delà
de la distance de Jupiter, elle serait devenue un monde plein de froidure, de gel et de glace -tels certains
satellites de Jupiter ou Saturne- et la vie n'aurait pu s'y développer. Par contre, si elle s'était trouvée
trop près du Soleil, la chaleur aurait fait évaporer son atmosphère, et elle se retrouverait comme Mercure,
planète brûlante, aride et dépourvue de vie. Un peu plus loin du Soleil, à la distance de Vénus, la chaleur
moins intense lui aurait permis de conserver son atmosphère, mais la température serait encore si chaude que
l'eau n'aurait pu se condenser. Faute d'océans pour la dissoudre, une grande masse de gaz carbonique resterait
piégée dans l'atmosphère primitive, et provoquerait un immense " effet de serre " qui transformerait la planète
en une fournaise où la chaleur tuerait toute velléité de vie. Vénus a subi ce sort : la température de sa
surface est quelque cinq fois la température de l'eau bouillante. Seule parmi les neuf planètes du système
solaire, la Terre a la distance requise pour être habitable.
La quête de la pluralité des mondes
Mais cela veut-il dire que l'homme est seul dans l'univers ? Cela paraît bien improbable. Après tout l'univers
observable contient cent milliards de galaxies rassemblant chacune cent milliards d'étoiles. Si chaque étoile
possède, comme notre Soleil, un cortège d'une dizaine de planètes, il y aurait cent mille milliards de
milliards (1023) de planètes dans l'univers. Comme notre position dans l'espace et le temps n'a rien
d'exceptionnel, pourquoi penser que la vie terrestre est exceptionnelle ?
Pour les astronomes d'aujourd'hui, la quête de la pluralité des mondes ne relève plus du domaine de la
science-fiction. Des efforts sérieux sont déployés à cette fin. Mais où et comment chercher ? Une première
tactique ressemble à celle du naufragé qui jette des bouteilles à la mer : envoyer des sondes interstellaires
porteuses de messages. Les deux premières machines construites par l'homme pour quitter le système solaire, les
sondes spatiales Pioneer 10 et 11, ont à leur bord une plaque en aluminium montrant un homme et une femme, et
indiquant la place de la Terre dans la Voie lactée pour tout extra-terrestre qui voudrait nous visiter. Les
deux sondes interstellaires suivantes, Voyager 1 et 2 emmènent un vidéodisque rempli d'images de la vie sur
Terre, et un microsillon de cuivre où sont enregistrés des sons caractéristiques de la planète, allant d'une
symphonie de Beethoven au bruit d'un baiser humain en passant par un morceau de jazz.
Mais ce moyen de communication n'est pas idéal. D'abord, il semble peu probable que ces bouteilles à la mer
trouvent un jour un destinataire. Ensuite dans l'immensité cosmique, les sondes spatiales progressent à pas de
tortue. Bien qu'elles se déplacent déjà beaucoup plus vite que n'importe quel autre engin terrestre, elles
mettront quelque quarante mille ans avant de parvenir à l'étoile la plus proche.
La Terre parle au cosmos
Pour communiquer avec d'éventuels extra-terrestres, il est beaucoup plus efficace d'envoyer ou d'écouter des
signaux radio. Les messages voyagent alors à la vitesse de la lumière, la plus grande dans l'univers. Au lieu
de quarante mille ans, les messages radio ne mettraient que quatre années pour franchir l'espace qui nous
sépare de l'étoile la plus proche. Mais parmi les innombrables planètes, étoiles et galaxies de l'univers, où
envoyer et écouter des signaux et sur quelle fréquence ?
Le premier et jusqu'ici unique message terrestre a été envoyé en 1974 par le plus grand radiotélescope du
monde, celui d'Arecibo, à Porto Rico. La destination était l'amas globulaire M13, un ensemble sphérique de
trois cents milliers d'étoiles liées par la gravité. On espérait ainsi toucher d'un seul coup un grand nombre
d'auditeurs extra-terrestres potentiels. La fréquence utilisée fut celle de l'atome d'hydrogène. Le
raisonnement était le suivant : puisque l'hydrogène constitue les trois quarts de la masse de l'univers, les
extra-terrestres devraient être aussi familiarisés avec sa fréquence que nous le sommes. Contenu du message :
les chiffres de 1 à 10, le poids atomique de quelques éléments fondamentaux, la formule chimique de l'acide
désoxyribonucléique et la représentation du système solaire. A l'heure actuelle, le message vogue encore vers
l'amas globulaire et ne l'atteindra que dans vingt-quatre mille ans. Au moment de la réception du message, une
civilisation extra-terrestre dans M13 qui braquerait un radiotélescope vers le Soleil verrait l'intensité radio
de celui-ci augmenter de un million de fois, pendant trois minutes. Même si nos interlocuteurs extra-terrestres
s'empressaient de répondre, la réponse ne parviendrait pas sur Terre avant quarante-huit mille ans.
A l'écoute des extra-terrestres
Mais si, plutôt que d'envoyer des messages, nous écoutions ? L'espace regorge peut-être de messages envoyés par
d'autres civilisations.
La NASA a décidé de lancer en 1992 un programme d'écoute, à deux fréquences précises, de mille étoiles
semblables au Soleil, et de balayer le ciel, un peu au hasard, sur plusieurs millions de fréquences, afin
rechercher de possibles signaux artificiels émis par une civilisation lointaine. Le jour où, enfin, le silence
inquiétant du cosmos sera rompu marquera un grand tournant dans l'histoire de l'humanité. Même si l'homme ne
parvenait jamais à décrypter ce message d'un autre monde, l'événement aurait d'énormes répercussions. La
certitude de n'être plus seuls dans le cosmos nous permettrait certainement de mieux appréhender ce qui fait la
spécificité de l'espèce humaine. L'univers serait moins angoissant, car nous saurions alors qu'il y quelque
part d'autres êtres capables de s'émerveiller devant la beauté du monde.
Trinh Xuan Thuan
Le destin de l'univers (op. cit.)
pp. 122-127
Communiquer avec E.T.
La première tentative scientifique de l'humanité de communiquer avec des civilisations extra-terrestres date du
3 mars 1972, lors du lancement de Pioneer 10 depuis le Cap Kennedy. Pioneer 10 fut le premier vaisseau spatial
destiné à explorer les abords de la planète Jupiter et, sur son chemin, les astéroïdes qui naviguent entre les
orbites de Mars et de Jupiter. Sa trajectoire ne fut pas détournée par un astéroïde errant -la chance en était
estimée 20 pour 1. II s'approcha de Jupiter le 31décembre 1973, et, accéléré par la gravitation jupitérienne,
devint ensuite le premier objet fait de main d'homme à quitter le système solaire, à la vitesse d'environ
11 km/s.
Pioneer 10 est le projectile le plus rapide lancé jusqu'ici par l'humanité. Mais l'espace est bien vide, et les
distances entre les étoiles immenses. Dans les dix milliards d'années à venir Pioneer 10 n'entrera jamais dans
le système planétaire d'une autre étoile, même à supposer que toutes les étoiles de la galaxie en possèdent de
semblables. Et il faudra quatre-vingt-mille ans au vaisseau spatial simplement pour parcourir une distance
égale à celle qui nous sépare de la plus proche étoile, 4,3 années-lumière.
Mais Pioneer 10 n'est pas dirigé vers l'astre le plus proche. II se dirige vers un point de la voûte céleste
situé près de la frontière entre les constellations du Taureau et d'Orion, où il n'existe point d'objet proche
de nous.
On peut concevoir que le vaisseau spatial soit repéré par une civilisation extra-terrestre à la seule condition
qu'une telle civilisation pratique les déplacements interstellaires sur une grande échelle, et soit capable
d'intercepter et d'arraisonner ce genre d'épave silencieuse.
Le message placé sur Pioneer 10 n'est pas sans évoquer la bouteille lancée à la mer par le capitaine d'un
vaisseau naufragé -mais l'océan de l'espace est sans commune mesure avec ceux de la Terre.
Lorsque mon attention fut éveillée à la possibilité de placer un message dans une " bouteille à la mer " de
l'ère spatiale, je pris contact avec des membres du projet Pioneer 10 et avec l'état-major de la NASA, pour
voir s'il y avait quelque possibilité de mettre mon idée en pratique. A ma grande surprise et à mon grand
plaisir, l'idée fut approuvée à tous les échelons de la hiérarchie de la NASA, bien que, selon les critères
habituels, il fût bien tard pour apporter des changements, même petits, au vaisseau spatial. Las d'une réunion
de la Société américaine d'astronomie à San Juan de Porto Rico, en décembre 1971, je discutai en privé avec le
professeur Frank Drake, mon collègue à l'université de Cornell, des divers messages que l'on pouvait
envisager.
En l'espace de quelques heures, nous décidâmes du contenu du message. Les figures humaines furent ajoutées par
ma femme, Linda Salzman Sagan. Nous pensons que ce message n'était pas le meilleur qui se puisse concevoir pour
un tel propos. L'ensemble du travail, présentation de l'idée, dessin du message, approbation par la NASA et
gravure de la plaque finale, prit trois semaines. En 1973, une plaque identique fut apposée sur le vaisseau
spatial Pioneer 11, qui était chargé d'une mission similaire.
Ce message est gravé sur une plaque d'aluminium de 15 cm sur 22,5 cm, recouverte par anodisation d'une couche
d'or, et fixée aux montants de l'antenne de Pioneer 10. Le taux supposé d'érosion dans l'espace interstellaire
est suffisamment bas pour que le message reste intact durant des centaines de millions d'années, et
probablement beaucoup plus longtemps encore. C'est le produit humain doté de la plus longue espérance de
vie.
Le message lui-même vise à communiquer quelques données sur l'origine spatio-temporelle des constructeurs de
l'engin spatial, et sur leur nature. II est écrit dans le seul langage que nous puissions partager avec les
destinataires : celui de la science. En haut à gauche on peut voir une représentation schématique des
mouvements respectifs du proton et de l'électron de l'atome d'hydrogène neutre : la " transition hyperfine "
entre spins parallèles et antiparallèles. Sous cette représentation est figuré le nombre binaire 1. De telles
transitions de l'hydrogène s'accompagnent de l'émission d'un photon de 21 cm environ de longueur d'onde et
d'une fréquence radio d'environ 1.420 mégahertz. Des intervalles d'espace et de temps spécifiques sont donc
associés à cette transition. Puisque l'hydrogène est l'atome le plus abondant dans la galaxie, et que la
physique y est partout la même, nous pensons qu'une civilisation avancée n'éprouvera aucune difficulté à
déchiffrer cette partie du message. Néanmoins, comme repère, sur la marge de droite nous avons figuré le nombre
binaire 8 (1---), entre deux petites marques, indiquant la hauteur du vaisseau spatial Pioneer 10, représenté
schématiquement derrière l'homme et la femme. La civilisation qui prendrait possession de la plaque prendrait
aussi, bien sûr, possession de l'engin spatial, et serait dès lors à même de vérifier que la distance indiquée
est d'à peu près 8 fois 21 centimètres, et donc de confirmer que le symbole en haut et à gauche représente la
transition hyperfine de l'hydrogène.
On peut voir d'autres nombres binaires dans le motif radiant qui occupe la plus grande partie du diagramme, sur
la partie gauche de la plaque. Inscrits en notation décimale, ces chiffres prendraient plusieurs lignes. Ils
indiquent des distances, et des temps. S'il s'agit de distances, elles sont de l'ordre de quelque
1011 centimètres, soit quelques dizaines de fois la distance de la Terre à la Lune. II est hautement
improbable que ces chiffres contribuent à la communication. Le mouvement des objets à l'intérieur du système
solaire modifie les distances de façon complexe et continue.
Les temps correspondants sont de l'ordre du 1/10 de seconde. Ce sont les périodes caractéristiques des pulsars,
qui sont des sources naturelles et régulières de messages radio cosmiques ; les pulsars sont des étoiles à
neutrons en rotation rapide produites lors d'explosions stellaires cataclysmiques.
Nous croyons qu'une civilisation scientifiquement avancée n'aura pas de difficulté à comprendre ce mandala
mathématique comme l'indication des périodes de 14 pulsars et de leurs positions par rapport au système
solaire, aire de lancement de l'astronef.
Les pulsars sont des horloges cosmiques qui sonnent à des cadences fort bien connues. Les receveurs du message
pourront donc, non seulement se demander où il fut jamais possible de voir 14 pulsars disposés de la sorte,
mais aussi quand. La réponse est : seulement dans une très petite partie de la galaxie de la Voie lactée, et au
cours d'une seule année de son histoire.
À l'intérieur de ce petit volume de la galaxie, il y a peut-être un millier d'étoiles ; on peut supposer qu'une
seule de ces étoiles possède un jeu de planètes dont les distances relatives sont celles indiquées au bas du
diagramme. Les tailles respectives des planètes et l'anneau de Saturne sont grossièrement indiquées.
Une représentation schématique de la trajectoire du vaisseau spatial lancé depuis la Terre est aussi offerte à
l'observateur. Ainsi le message indique-t-il une étoile précise parmi environ 250 milliards, et une année
(1970) sur 10 milliards.
Jusque-là, la teneur du message devrait être claire pour une civilisation extra-terrestre avancée, qui aura
d'ailleurs le vaisseau spatial Pioneer 10 tout entier à sa disposition pour l'examiner. A dire vrai, le message
est peut-être moins clair pour l'homme de la rue, si la rue se trouve sur la planète Terre ! (Toutefois les
groupes de savants sur la Terre, n'ont pas eu grand mal à décoder le message). Mais c'est l'inverse pour ce qui
est des représentations d'êtres humains sur la droite de la plaque. Des êtres extra-terrestres, qui seraient le
produit de cinq milliards d'années ou plus d'évolution biologique indépendante, peuvent ne pas ressembler du
tout à des êtres humains, et les lois de la perspective et les conventions du dessin peuvent ne pas être du
tout les mêmes chez eux. Les êtres humains sont la partie la plus mystérieuse du message.
Sagan C.
Cosmic Connection.
Le Seuil, Paris, 1975
Des traces de vie sur Mars ? Vertige et prudence
Si c'est confirmé, s'il y a vraiment eu -ou s'il y a- de la vie sur la planète rouge, c'est une des plus
importantes découverte de l'Histoire.
Il faut se prévenir de tout enthousiasme immodéré, il faut garder raison et attendre des confirmations ou
craindre des informations. Mais, admettons-le, au-delà de notre volonté de garder notre sang-froid : c'est une
nouvelle extraordinaire, avec tout le sens que ce mot peut encore avoir. Des scientifiques américains et
canadiens affirment avoir trouvé des " preuves sans équivoque " de l'existence d'une forme de vie primitive sur
Mars d'après l'analyse d'une météorite tombée sur l'Antarctique mais provenant de la planète rouge.
C'est l'administrateur de la NASA, Daniel Goldin, qui l'a annoncé lui-même, mardi, à Washington : La Nasa a
fait une découverte surprenante qui tendrait à indiquer qu'une forme primitive de vie microscopique peut avoir
existé sur Mars il y a plus de trois milliards d'années, a-t-il dit.
Mais il a aussitôt ajouté : Les éléments sont intéressants, même irrésistibles à l'analyse, mais pas
définitivement probants. Cette découverte nécessite des recherches supplémentaires.
Et puis : Je veux que tout le monde comprenne que nous ne parlons pas de petits hommes verts : il s'agit de
structures unicellulaires extrêmement petites qui ressemblent à des bactéries sur la Terre.
Cette information sensationnelle, les neuf scientifiques qui l'ont faite l'ont expliquée hier soir à la NASA, à
Washington, au cours d'une conférence de presse. Et ils la défendent en sept pages aux caractères très serrés
dans un article que la célèbre revue américaine " Science " fera paraître le 16 août.
Selon ces chercheurs, l'analyse chimique de la météorite Alan Hills 84001 aurait révélé la présence de
molécules organiques, des hydrocarbures aromatiques polycycliques (PAH) qui seraient les vestiges d'une forme
rudimentaire de vie. Les scientifiques auraient trouvé des formes ressemblant à certaines bactéries
filamenteuses fossilisées, bien plus petites que les bactéries existant sur Terre. Conclusion : " Il s'agit
d'indices d'une vie primitive dans les premiers temps de Mars ".
Si c'est ça la preuve, je n'y crois pas, a déclaré Jack Farmer, du centre de recherche Ames, en Californie, à
l'Associeted Press.
La conclusion est pour le moins prématurée, et le plus probable est qu'elle est erronée, estime John Kerridge,
de l'université de Californie, à San Diego. Pour moi, les PAH ne sont pas des biomarqueurs fiables.
Le travail de ces chercheurs est évocateur et très passionnant, juge Carl Sagan, un des spécialistes de
l'espace. Mais ces résidus ne constituent pas des preuves de vie.
Pour Marcello Coradini, de l'Agence spatiale européenne, personne n'a jamais pu apporter la preuve de l'origine
martienne de ce qu'il appelle des cailloux.
Comment dire que la météorite provient de la planète Mars ? a-t-il ironisé à l'AFP. Diriez-vous en regardant
votre table de cuisine recouverte de plastique d'origine organique qu'elle est une forme de vie ?
Ces scientifiques ont raison : il faut toujours rester sceptique jusqu'à ce que l'évidence s'impose. Il
n'empêche. Si la découverte est confirmée, s'il y a eu de la vie sur Mars, ce serait un cataclysme culturel,
philosophique, métaphysique. Cela signifierait que la vie peut exister ailleurs que sur la Terre. Et si elle a
pu naître sur deux planètes d'un petit système qui est le nôtre, on ne voit pas pourquoi elle n'aurait pas
émergé ailleurs. Une révolution donc. Mais ce ne serait jamais qu'une demi-surprise.
Si elle est confirmée, cette découverte serait remarquable, développe le Pr Jacques Reisse, de l'ULB. Mais je
dois rappeler que les deux sondes Viking qui ont été envoyées sur Mars en 1976 avaient pour mission essentielle
de mettre en évidence une éventuelle vie microbienne.
Dans leurs carottes de sol martien, les deux sondes n'ont pas trouvé trace de vie. Mais nul ne peux exclure
qu'une forme de vie ait pu exister, ou existe encore, dans le permafrost, le sol gelé de Mars.
On sait qu'il y a eu de l'eau liquide sur Mars. Et ces conditions permettent d'imaginer le développement d'une
vie qui a peut-être été empêchée de dépasser le stade des micro-organismes.
La découverte américaine nous plonge dès lors dans un rêve éveillé. Qui plante le décor, qui raconte le
scénario d'un univers plein de vies.
Les détails de la découverte.
Des molécules organiques complexes basées sur le carbone sont les briques indispensables à la vie sur Terre.
Les scientifiques canadiens et américains, qui publient leurs recherches dans le numéro du 16 août de " Science
", ont cherché des traces de telles molécules ou d'autres indices de vie passée dans les fractures de la
météorite Alan Hills 84001.
Ce corps céleste, tombé sur Terre il y a 13.000 ans, est, assurent les chercheurs, l'une des 12 météorites dont
on est sûr qu'ils proviennent de Mars. Elle est composée de roches vieilles de 4,5 milliards d'années et elle
contient des carbonates, formés, eux, il y a 3,5 milliards d'années. L'impact d'un gigantesque astéroïde sur
Mars a pu lancer ALH84001 dans l'espace, pour atterrir au pôle Sud.
Les chercheurs ont ausculté des échantillons, prélevés dans les fractures de la météorite. Et ils y ont trouvé
une claire et distincte distribution d'hydrocarbures polycycliques aromatiques (PAH), des molécules organiques
contenant de multiples chaînes d'atomes de carbone, les premières molécules organiques jamais découvertes sur
une roche martienne.
Les premiers contrôles ont vérifié l'origine de ce matériel organique : il ne provenait pas d'une contamination
terrestre.
Et puis les chercheurs ont essayé de répondre à la grande question : d'où proviennent ces PAH ? Ces molécules
peuvent avoir une origine non biologique ; ou une origine biologique, découlant de l'activité de bactéries ou
d'autres organismes vivants ou de leur fossilisation.
L'équipe de recherche a donc analysé la chimie, la minéralogie, la texture des carbonates associés aux PAH.
Première conclusion : les observations sur ces carbonates et ces PAH peuvent, individuellement, être expliquées
par des causes non biologiques. Deuxième conclusion : Mais, en les considérant ensemble, nous concluons que ces
phénomènes mettent en évidence qu'il y eut autrefois une vie primitive sur Mars.
Vantroyen J.-C.
Le Soir Jeudi 8 août 1996
p. 1.
Une découverte qui tombe bien aux Etats-Unis
C'est ce qui s'appelle tomber à pic. L'annonce de la découverte de molécules organiques dans un débris de
météorite venu de Mars captive les Américains même si tous les experts répètent inlassablement la formule du
patron de la Nasa : Attention ! nous ne parlons pas ici des petits hommes verts...
Depuis le début de l'été, le public se précipite en masse pour voir le film-phénomène " Independence Day ",
cocktail de clichés de science-fiction et de " correction politique " qui remonte le moral des troupes
américaines sur leur supériorité technologique.
Les créatures glauques de la galaxie sont donc à la mode, et, presque chaque soir, les téléspectateurs peuvent
trouver une émission à prétentions scientifiques ou journalistiques qui détaille une expérience
extra-terrestre.
Cela explique peut-être le curieux mélange de placidité et d'excitation avec laquelle l'information est
accueillie. Les médias " sérieux " ont fait de la découverte leur principal sujet ; l'ex-astronaute Mae Jemison
se réjouit d'une découverte " profonde " ; les biologistes espèrent déjà des progrès pour leur science
fondamentale et les philosophes envisagent le bouleversement imminent de notre appréhension du monde.
En revanche, les adeptes de la science-fiction, tels les membres de l'association " Star Trek ", un groupe de
fans de la série télévisée qui organise des conventions annuelles auxquelles assistent des milliers de
personnes, entonnent sans complexe l'air du " Je vous l'avais bien dit ".
Pour la Nasa, toujours très méfiante face à l'enthousiasme populaire pour les extra-terrestres, cette
révélation tient du miracle. Confrontée à un budget en baisse drastique, elle peut soudain compter sur le
soutien de l'opinion, bienvenu à quelques mois du " Sommet sur l'espace ".
Mattheiem N.
Le Soir Jeudi 8 août 1996
p. 13
· Quelles garanties de sérieux de la nouvelle peut-on y détecter ?
· Quelles raisons de mettre la nouvelle en doute peut-on y détecter ?
2. Quelles sont les raisons physico-chimiques qui permettent de penser que cette information est plausible ?
.
La vie sur Mars
Des chercheurs de la NASA pensent avoir trouvé des traces de vie dans une météorite martienne qui date de 3,6
milliards d'années.
La NASA aurait voulu attirer l'attention sur ses recherches qu'elle n'aurait pas agi autrement : 24 heures
avant la publication de résultats obtenus par David McKay et ses collègues, l'organisme a tenu une conférence
de presse pour annoncer " la possibilité d'une étonnante découverte : il y a plus de trois milliards d'années,
une forme primitive de vie microscopique aurait existé sur Mars. " Cette découverte est-elle réelle ? La NASA
avait-elle besoin de redorer son blason, pour obtenir les subsides qui lui permettront d'envoyer la sonde Mars
Global Surveyor, le 6 novembre 1996, puis la sonde Mars Pathfinder, le 2 décembre ? En tout cas, Bill Clinton a
immédiatement souligné l'importance de la découverte et assuré l'organisme de son soutien.
Mars est aujourd'hui une planète inhospitalière : son atmosphère contient 95 pour-cent de dioxyde de carbone,
et cinq pour-cent d'azote, de gaz rares, avec des traces de d'oxygène et de vapeur d'eau. La pression
atmosphérique à sa surface est 100 fois inférieure à celle de la Terre, et les températures sont comprises
entre -120 et +25°C. Grâce aux missions spatiales des années 1960 a 1980, on sait que l'atmosphère et les
climats martiens ressemblaient jadis à ceux de la Terre ; il y avait même de l'eau en quantité considérable,
comme le révèlent les canaux observables en surface. Toutefois, l'atmosphère évolua très différemment de celle
de la terre, perdant progressivement la plus grande partie de sa substance, se refroidissant et
s'asséchant.
Y a-t-il de la vie sur Mars ? En juillet et en septembre 1976, les sondes Viking 1 et Viking 2, qui se posèrent
à la surface de Mars, cherchèrent des traces d'activité biologique. Elles ne trouvèrent pas d'activité
photosynthétique, ni de métabolisme du carbone, qui aurait été révélé par le suivi de carbone radioactif. Tout
espoir de trouver de la vie sur Mars devait-il être abandonné ? Les expériences n'ayant été effectuées qu'au
voisinage de la sonde, ii n'était pas exclu que de la vie fleurisse ailleurs. Comme on n'avait pas rapporté
d'échantillons de sol martien, les planétologues s'intéressèrent aux météorites.
Les météorites SNC.
Des milliers de tonnes de matériaux météoritiques tombent chaque année dans l'atmosphère terrestre ; la plupart
ont été formés lorsque le Système solaire s'est constitué, il y a 4,5 milliards d'années, mais environ dix pour
cent des météorites sont des roches volcaniques, éjectées par des volcans de la Lune, de Mars, de lo ou de
Triton, par exemple.
Douze de ces météorites volcaniques se distinguent par leur âge et par leur composition : ces météorites
dénommées SNC doivent leur nom aux premiers sites où on les a trouvées : Shergotty (Inde), Nakhla (Egypte) et
Chassigny (France). Les douze objets SNC sont gris ou noirs, comme les roches du sol martien (la couleur rouge
de la surface provient de I'oxydation de ces roches et, notamment, de I'oxydation du fer). L'un d'entre eux,
AHL84001, a été trouvé en 1984 en Antarctique ; sa masse est de 1,9 kilogramme.
Il présente plusieurs caractéristiques remarquables. Tout d'abord, des fractures renferment des dépôts de
carbonates, ainsi que des hydrocarbures polycycliques aromatiques, tel Le naphtalène ou Le phénanthrène. Les
chercheurs américains supposent que ces composés organiques, ainsi que les dépôts de carbonates, proviennent de
micro-organismes martiens, dont des fossiles, pensent-ils, sont présents dans la roche. De surcroît, toujours
au voisinage des globules de carbonates et des fractures, les minéralogistes ont trouvé des composés
inhabituels, des sulfures de fer et de la magnétite, qui sont communément produits par des bactéries anaérobies
et par d'autres organismes terrestres.
Les scientifiques de la NASA ont récusé I'hypothèse d'une contamination par des matériaux terrestres, au cours
du séjour de 13 000 ans dans l'Antarctique. Notamment les molécules organiques ont été détectées à l'intérieur
des dépôts de carbonate, lesquels datent de 3,6 milliards d'années.
Pourtant leurs conclusions sont largement contestées, et les critiques sont variées : des traces de vie aussi
anciennes sont très rares, sur la Terre ; la météorite a tant voyagé, depuis Mars, qu'elle aurait pu être
contaminée de façons variées ; les hydrocarbures polycy-cliques aromatiques sont présents partout, dans
l'espace et sur la Terre...
Alors que la controverse scientifique fait rage, Carl Sagan, l'un des principaux spécia-listes de la vie
extra-terrestre, est peut-être celui qui a fait la remarque la plus définitive : une annonce aussi
extraordinaire que la découverte de vie extra-terrestre nécessite des preuves à la hauteur. Ce n'est pas Ie cas
: même les chercheurs de la NASA admettent qu'ils n'ont qu'un faisceau de présomption.
Aussi continuent-ils l'exploration de la mé-téorite ALH4001 ; ils recherchent notamment des acides aminés et
des traces de paroi cellulaire dans les objets qu'ils croient être des microfossiles.
Pour la Science n° 227,
Septembre 1996,
p. 34.
· dans la nature des informations données,
· dans le " ton " du discours du rédacteur
par rapport aux textes des deux rédacteurs du journal " Le Soir " présentés plus haut ?
On a découvert une planète en dehors du système solaire !
Des astronomes français ont révélé en janvier 1995 qu'une étoile proche de la Terre, b-Pictoris, a été occultée
par un corps planétaire. C'est la première planète en formation détectée dans notre galaxie. Une découverte
astronomique majeure.
Tout a commencé en 1983, lorsque le sa-tellite IRAS détecte un rayonnement infrarouge anormal en provenance de
b-Pictoris, une étoile située à 52 années-lumière de la Terre dans la constellation du Peintre. Intrigués, des
astronomes américains pointent leur télescope vers l'étoile et décou-vrent qu'elle est entourée d'un énorme
disque de poussières, vu par la tranche, de dizaines de milliards de kilomètres de diamètre (2000 fois la
distance séparant la Terre du Soleil). Il s'agit en fait du premier système planétaire en formation détecté
dans la galaxie.
Le groupe de chercheurs de l'Institut d'astrophysique de Paris (IAP) mené par Alfred Vidal-Madjar a eu l'idée
de mesurer régulièrement l'intensité lumineuse de l'étoile. Par ce procédé, théoriquement, en tournant autour
de l'astre, l'anneau de matière, qui n'est pas homogène, devait occasionner de légères variations de
luminosité. De telles fluctuations devaient s'étendre sur des semaines et même des mois.
Par chance, à ce moment, les astronomes français apprennent qu'une telle surveillance est déjà menée depuis
1970 par leurs collè-gues de l'observatoire de Genève sur plusieurs étoiles dont b-Pictoris. Leur but était de
mesurer plusieurs fois par nuit l'éclat de certaines étoiles considérées comme stables, afin de déterminer la
transparence du ciel -qu'il est utile de connaître pour d'autres observations. Mais b-Pictoris, contre toute
attente, s'était révélée trop fluctuante pour pouvoir servir de référence, et alors qu'elle était suivie depuis
1975, les astronomes l'abandonnèrent en 1982.
C'est en fouillant patiemment dans les données recueillies entre 1975 et 1982, il y a quelques mois, qu'Alain
Lecavelier des Étangs, de l'IAP, est tombé sur un événement incroyable, daté du 10 novembre 1981, c'est-à-dire
antérieur à la découverte du disque de poussière par IRAS : cette nuit-là, la lumino-sité de b-Pictoris a
brusquement chuté de 3% pendant quelques heures avant de redevenir normale. Une explication s'est alors imposée
: une planète de 1,5 fois la taille de Jupiter est passée devant l'étoile.
Le phénomène a-t-il pu être provoqué par une illusion d'optique, par une erreur ou tout simplement par le
passage de nuages au-dessus de l'observatoire ? Après des mois de vérifications, les astronomes n'ont pu que
constater sa réalité. D'une part, la grille d'évaluation de la qualité du ciel mise au point par les
observateurs suisses a été scrupuleu-sement remplie ce soir-là et elle indique que le ciel était excellent.
D'autre part, la détection de l'événement a été faite dans sept couleurs différentes du spectre lumineux, ce
qui exclut tout nuage ou tout parasite venant de l'instrument.
Henarejos P.,
On a découvert une planète en dehors du système solaire !
Science et Vie - Edition Spéciale 1996
p. 28