L'eau dans l'Univers

Compte rendu du b'art du 18 Mai 2011  (62 éme du nom)
Conférence"L'eau dans l'Univers "
avec Thérèse ENCRENAZ

(par Didier)

Thérèse ENCRENAZ, astrophysicienne, directeur de Recherche au CNRS et vice-présidente de l'Observatoire de Paris a clôturé de façon magistrale, la série des conférences organisées pour ce FESTIVALASTRO 2010 / 2011. En tant que grande spécialiste des atmosphères planétaires, elle nous a expliqué que dans l'Univers, l'eau se trouve ... PARTOUT.

Sur la Lune, mais aussi, ce qui est surprenant sur Mercure entre autres !

Il faut d'abord bien comprendre que l'eau, dont le symbole chimique est H²0 existe sous trois états possibles :

SOLIDE LIQUIDE VAPEUR

C'et uniquement la température de l'environnement, dirons-nous, qui fait se transformer les gouttes en glace ou en vapeur.

La Terre, de par ses différents climats est d'ailleurs la seule Planète où l'eau se trouve sous ces trois états. Enfin, la seule, pour l'instant, car les recherches avancent très vite en ce qui concerne notamment ce que l'on nomme les exoplanètes ou même les satellites des planètes de notre système solaire.

Ainsi Encelade, satellite de Saturne, constitué de geysers composés d'eau carbonique mélangée à du gaz naturel, semblerait suggérer la présence d'eau liquide sous sa surface. Thérèse ENCRENAZ évoque pour ce satellite naturel le terme de CRYOVOLCANISME : littéralement "volcan de glace", lesquels se forment sur des lunes glacées tel Encelade. Les chercheurs pensent que les trois conditions pour créer la vie s'y retrouvent : chaleur, eau, molécules organiques. A suivre...

Europe également, satellite de Jupiter banquise de glace, semble regorger d'eau.

Bien évidemment, les astrophysiciens disposent de nombreux procédés notamment la SPECTROSCOPIE, pour observer la présence de cette eau dans l'Univers (mais aussi celle de l'Hélium, de l'Hydrogène, de l'Oxygène, du Carbone, de l'Azote, etc... éléments légers pour certains, plus lourds pour d'autres).

ISO, petit satellite lancé par l'ESA et qui vécut 2 ans et demi, guère plus, dans les années 1995 / 1998, permit de grandes avancées dans le domaine de l'observation (il faut dire que libéré de la pollution terrestre, il put donner de nombreuses et précieuses indications).

Tout d'abord qu'il y aurait de la vapeur d'eau dans les ... taches solaires (et ce, malgré les 3 000 degrés environnants !)

Ensuite que la création des planètes : telluriques, puis gazeuses, serait due en grande partie à la présence de cette eau. Ainsi les planètes massives posséderaient un coeur de glace, autour duquel seraient venus, sous l'effet de la gravitation, "s'accrocher" les multiples gaz qui la composent ; ce phénomène se nomme "accrétion".

Madame ENCRENAZ nous parle ensuite de la Comète de Halley, rappelant au passage qu'un astéroïde est un fragment de roches, que l'on trouve proche du Soleil,

alors qu'une comète est un morceau de glace d'eau situé très loin du Soleil.

la comète de Halley fut à l'origine de bien des légendes, mais aussi des frayeurs !

La comète sur la tapisserie de Bayeux (Source wikipedia)

La sonde Giotto qui la survola en 1986 nous donna beaucoup d'information sur la constitution des comètes.

Prochain passage (car elle existe toujours !) le 28 juillet 2061. Moi, perso, je ne suis pas sûr d'être libre ce jour-là !

D'autres comètes célèbres :
Tchourioumov-Guerassimenko, survolée en 2004 par la sonde Rosetta
Hale-Bopp (du nom de ses découvreurs en 1995, laquelle aurait une cinquantaine de kilomètres de diamètre à peine ; ce qui semble "beaucoup", face aux 15 kilomètres à peine de celle de Halley).

Les comètes sont généralement des boules de neige sale, souvent composées de 80% d'eau et 20 % de gaz divers.

Madame ENCRENAZ nous parle ensuite des 4 satellites de Jupiter, nommés "galiléens" puisque c'est Galilée qui le premier les a observés en 1610 :

Io, Europe, Ganymède et Europe.

Europe précisément semblerait constitué de glace d'eau. Cette eau serait-elle également sous forme liquide ? A suivre...

En ce qui concerne les 4 planètes telluriques, (Mercure, Vénus, la Terre et Mars) :

Vénus regorge d'acide sulfurique et de soufre, et l'effet de serre qui y empêche toute vie n'incite pas au voyage, même si dans la mythologie gecque, Vénus / Aphrodite était la déesse de l'Amour !

On sait cependant qu'à l'origine, comme sur la Terre, il y avait de l'eau sur Vénus (.. je parle de la planète !), car on y a détecté de l'eau lourde : D2O. L'échappement atmosphérique a complètement transformé cette planète, voici environ 4 milliards d'années.

Mars, nanti de son C02 et de son Azote (N2) possède des saisons, comme la Terre, et subit de terribles vents (1/3 de l'atmosphère de Mars se condense).

L'eau a coulé sur Mars, on en est sûr. L'expédition "Mars Express", sonde spatiale de l'ESA lancée en juin 2003 (et qui prolongera en principe sa mission jusqu'en 2014) l'a en effet prouvé. Les argiles, la présence de sulfates (attestant d'un volcanisme passé) sont des témoins indiscutables. La question est de savoir à présent où est passée cette eau !

Rappelons que cette Planète (nommée comme le Dieu de la guerre chez les grecs : Mars/Arès) est de couleur rouge en raison des roches riches en fer oxydé qui la composent ,

et qu'on y trouve du peroxyde d'hydrogène (H2O2) nommé également : eau oxygénée.

Il est surpenant d'apprendre que si un jour il y a eu de la vie sur Mars, c'était au début de sa création, car depuis, son atmosphère est vraiment devenue invivable !

La Terre, elle, créditée de températures relativement clémentes (excepté bien sûr aux pôles ou dans certains déserts !) a permis un lent processus de transformation de sa constitution géologique et de ses couches atmosphériques, (dont la bien connue couche d'ozone). L'eau, étant restée liquide, a capturé et transformé au fond des mers les C02 et le H20, réduisant ainsi l'effet de serre. La vie est lentement apparue, sans qu'on sache encore trop comment.

Madame ENCRENAZ évoque ensuite pour les planètes "extrasolaires" ce qu'elle nomme la VELOCIMETRIE, une technique qui permet de mesurer la vitesse et la direction d'un fluide, ceci en s'appuyant sur ce que l'on nomme L'effet Doppler ( = le décalage constaté de fréquence d’une onde acoustique ou électromagnétique lorsqu'un émetteur (objet, planète) bouge). Exemple pour mieux comprendre (là je parle à des personnes qui comme moi n'y connaissent rien en physique...): le pinpon d'une voiture de pompier qui change de tonalité selon que le véhicule s'approche ou s'éloigne de nous.). Ces variations de sons sont nommées l'effet Doppler, alors que les variations des ondes lumineuses sont nommées Doppler-Fizeau.

Et bien il est curieux de constater que certaines explanètes géantes se trouvent juste à côté de leur étoile, ce qui n'est pas logique ! (les gaz, plus légers, auraient dû se disperser au loin !) Madame ENCRENAZ nous laisse entendre que le modèle de formation de ces exoplanètes (500 géantes répertoriées à ce jour) est différent de celui des planètes du système solaire (= en spirale).

Dans un avenir proche, il y a fort à parier que nous allons découvrir des "exoterres", c'est à dire des planètes sinon semblables à notre Terre, du moins de sa taille (jusqu'ici, étant donné l'éloignement des planètes observées, on n'a l'oeil que sur des planètes Joviennes... = de la taille de Jupiter). Une vingtaine de ces "exoterres"ont déjà été repérées. Il faut à présent les étudier. C'est ce que font :
- Le télescope spatial du Cnes : Corot , lancé le 27 décembre 2006.
- Le télescope spatial Kepler développé par la NASA lancé le 7 mars 2009.

C'est ce que feront "bientôt" des missions à venir, déjà nommées Plato et Echo.

Les humains cherchent des zones d'habitabilité jusqu'aux fins fonds de l'univers. Une chose en tout cas est certaine : si une Terre existe "ailleurs", elle ne pourra être vivable que si les signatures spectrales observées par tous ces espions astronomiques se composent : d'eau, de méthane... mais surtout d'Ozone. Si vous avez ça sous la main, c'est le Nobel qui vous attend !

Voilà. J'ai essayé du mieux que j'ai pu de résumer cette passionnante conférence ! Merci à madame ENCRENAZ de l'avoir animée.

Les conférences du FESTIVALASTRO sont terminées. Ne manquez pas celles de la saison prochaine (déjà prêtes : certaines en astro, d'autres non !)

Merci à toutes celles et tous ceux qui nous ont accompagnés dans ce petit voyage interplanétaire...

Il reste encore en Juin quelques animations à venir. Suivez le planning !

Bonnes vacances et à bientôt