LESIA - Observatoire de Paris

Tous sur Mars ! Le dossier de L'Esprit sorcier

Agnès Fave — 2016-05-06T13:10:43Z

Thierry Fouchet, planétologue au LESIA, apparaît dans le dossier "Tous sur Mars !" publié sur le site L'Esprit sorcier.

L'Esprit sorcier, le site de la science et de la découverte, est une plate-forme numérique avec une Web TV, montée par Fred, Jamy et toute l'équipe de "C'est pas sorcier", l'ancienne émission diffusée sur France 3.

C'est un média "éducatif" qui donne à chacun - petit ou grand - les clés pour mieux comprendre les rouages et les mécanismes de notre monde et se forger ainsi une opinion éclairée sur les grands sujets de science et de société.


Dossier "Tous sur Mars !" sur www.lespritsorcier.org

Voir le dossier "Tous sur Mars !"

Thierry Fouchet est chercheur au LESIA. Il est responsable scientifique de l'instrument SuperCam Mast Unit (fourniture française pour SuperCam) sur la mission Mars2020.

Mercure, une Planète, un Passage, une Mission

Agnès Fave — 2016-04-26T14:24:29Z

Le Lundi 9 Mai 2016 aura lieu le passage de la planète Mercure devant le Soleil. C'est un phénomène rare qui se produit 13 ou 14 fois par siècle.


Affiche réalisée à l'occasion du passage de Mercure le 9 Mai 2016: Crédit : Observatoire de Paris/LESIA.
Conception et réalisation S. Cnudde

Cette fois-ci ce phénomène céleste revêt un intérêt pratique exceptionnel puisqu'il sera vu en totalité en France et d'une durée très longue. Le Phénomène débutera à 13h12 (heure locale) et se terminera à 20h40, soit une durée du passage de 7h30. Pour pouvoir observer à nouveau en France un passage aussi long il faudra attendre 2187 !

ll ne faut jamais observer le Soleil sans protection spéciale, sous peine de courir des risques de lésions oculaires graves. On pourra observer le passage de Mercure en toute sécurité, par projection. A cet effet, le solarscope, petit instrument peu couteux présente l'avantage d'être très simple d'utilisation et sans danger. Vous pourrez ainsi suivre le tout petit point noir qu'est Mercure sur le disque solaire

Ce passage arrive un an après la fin de la mission américaine Messenger, et deux ans avant le lancement de la mission euro-japonaise BepiColombo. C'est une opportunité pour l'Observatoire de Paris d'informer le public sur les objectifs scientifiques de ces deux missions spatiales, les dernières découvertes faites sur la planète Mercure, et d'attirer l'attention sur les grandes questions qui restent en suspens et qui font de Mercure une planète fascinante à étudier.

Le LESIA est particulièrement impliqué dans la mission BepiColombo avec le développement de deux instruments :

VIHI (Visual and Infrared Hyperspectral Imager) est un spectromètre imageur travaillant dans le domaine du rayonnement visible et proche infrarouge. Son objectif est d'analyser la composition de la surface de Mercure afin d'en réaliser une cartographie minéralogique complète.


Le détecteur du spectromètre VIHI: Crédit : Observatoire de Paris/LESIA

SORBET (Spectroscopie des Ondes Radio et du Bruit Electrostatique Thermique) est un récepteur radio haute fréquence. Son objectif est d'étudier, pour la toute première fois en radiofréquences, la petite magnétosphère de Mercure et son interaction avec le vent solaire.


Le récepteur radio SORBET: Crédit : Observatoire de Paris/LESIA

Pour cette occasion, l'Observatoire de Paris (IMCCE, LESIA, UFE, Service de la communication) a développé tout un ensemble de ressources utiles pour les enseignants afin de mener dans les classes des animations sur le phénomène en soi, sur la planète Mercure et sur la future mission BepiColombo. Visiter le site https://transitmercure.obspm.fr/ où vous pourrez trouver (entre autres) :

Une expo sur Mercure (6 affiches) sous différents formats, à télécharger et imprimer,
Comment savoir les heures et durée exactes du passage de Mercure, en fonction de votre localisation,
Des ressources et des activités sur Mercure,
Tout savoir sur la future mission spatiale vers Mercure : BepiColombo (lancement en 2018) .

Ce site sera encore étoffé d'autres ressources, aussi n'hésitez pas à le revisiter régulièrement.

Pour en savoir plus

L'instrument VIHI sur le site du LESIA
L'instrument SORBET sur le site du LESIA
La mission BepiColombo sur le site du CNES
La mission BepiColombo sur le site de l'ESA (en anglais)

Campagne d'essais thermiques sur l'instrument SuperCam

Agnès Fave — 2016-04-18T12:07:59Z

Le modèle STM (Structural Thermal Model) de l'instrument SuperCam Mast Unit (fourniture française pour SuperCam) est actuellement en campagne d'essais thermiques au LESIA, dans l'enceinte de simulation spatiale SimEnOm. SuperCam Mast Unit sera installé sur le mât du rover de la mission Mars2020.


STM SuperCam dans la cuve SimEnOm le 8 avril 2016: © Observatoire de Paris/LESIA - Photo S. Cnudde

L'objectif de ces essais est de faire subir une série de tests environnementaux sur le modèle STM, dans le but d'initier la qualification thermique de l'instrument sur le mât du rover.


Préparation des essais thermiques sur le modèle STM de SuperCam dans la cuve SimEnOm: Le 8 avril 2016
© Observatoire de Paris/LESIA - Photo S. Cnudde


STM SuperCam dans la cuve SimEnOm le 13 avril 2016: © Observatoire de Paris/LESIA - Photo S. Cnudde

Trois types de tests environnementaux dans la gamme de température [-80 ; +60] °C permettront de valider :

la thermique durant la croisière (Terre vers Mars),
la thermique interne de l'instrument sous l'influence du rayonnement solaire,
la thermique en atmosphère martienne (sous 7 mbar de CO₂).


STM SuperCam dans la cuve SimEnOm le 8 avril 2016: © Observatoire de Paris/LESIA - Photo S. Cnudde


STM SuperCam dans la cuve SimEnOm le 13 avril 2016: L'instrument est enfermé dans son simulateur de la boîte de protection RWEB. Le simulateur est lui aussi régulé en température par SimEnOm. L'assemblage est instrumenté par plus de 50 capteurs de température pour cet essai.
© Observatoire de Paris/LESIA - Photo S. Cnudde

Pour en savoir plus

SuperCam/Mars 2020 sur le site du LESIA

SuperCam/Mars2020 sur le site du CNES

SuperCam sur le site de la NASA (en anglais)

Nouvelle session pour le MOOC "Peser l'Univers" de l'Observatoire de Paris

Agnès Fave — 2016-03-22T09:30:13Z

L'Observatoire de Paris et l'Université de recherche Paris Sciences et Lettres lancent la deuxième session du MOOC « Peser l'Univers », traitant de l'estimation des masses dans l'Univers. Avec près de 3000 inscrits, la première session de ce cours à l'automne dernier a remporté un vif succès. Deux enseignants-chercheurs du LESIA, Alain Doressoundiram et Caroline Barban, y participent.

Cette nouvelle version de « Peser l'Univers » voit son contenu s'enrichir de nouveaux exercices mais surtout de deux nouveaux chapitres portant sur la cosmologie et sur les ondes gravitationnelles.

Ce cours en ligne gratuit est disponible via la plateforme FUN1 du Ministère de l'Éducation Nationale, de l'Enseignement Supérieur et de la Recherche. Il débutera le lundi 4 avril et durera 7 semaines.

Les inscriptions sont ouvertes et possibles jusqu'au 17 avril. Pour s'inscrire et pour avoir plus d'informations, merci de consulter le site :

http://ufe.obspm.fr/mooc-pu


Aperçu de séances de cours du MOOC "Peser l'Univers": L'équipe enseignante composée d'enseignants-chercheurs et de chercheurs CNRS : Emeric Bron (ICMM, Madrid /LERMA, Obs. de Paris), Alexandre Le Tiec (LUTH, Obs. de Paris), Caroline Barban (LESIA/UFE, Obs. de Paris) et Alain Doressoundiram (LESIA/UFE, Obs. de Paris).
© Observatoire de Paris, UFE

Contact LESIA

Caroline Barban

Alain Doressoundiram

Nouveaux jalons pour l'instrument RPW de la sonde Solar Orbiter

Agnès Fave — 2016-02-26T08:24:42Z

Déploiement des antennes

Le modèle de qualification des antennes de l'instrument RPW de la sonde Solar Orbiter a été déployé avec succès chez Stellar Scientific, fournisseur de ces antennes pour le compte du CNES et basé à Emeryville près de Berkeley en Californie.

Les antennes de RPW sont des « stacer » de 6,5 m montés au bout de mâts de 90 cm de long. La technologie et le mode de déploiement de ces antennes sont très similaires à ceux utilisés pour l'instrument S/WAVES sur les sondes STEREO.


Déploiement des antennes de l'instrument RPW: Cliquer sur l'image pour l'agrandir
Crédit photo : CNES

Sur la photo on peut voir le rail qui permet de guider le déploiement des antennes en laboratoire et en présence de la gravité terrestre. L'antenne à proprement parler est le long tube argenté au centre du rail. RPW sera équipé de trois antennes de ce type. Ce premier déploiement du modèle de qualification est une étape cruciale dans le développement de l'instrument.

Livraison des deux premières cartes électroniques de vol

Du côté du boîtier électronique, dont le LESIA a la responsabilité, les deux premières cartes du modèle de vol ont été livrées : DPU PFM1 (Digital Processing Unit), livrée fin décembre 2015 par IWF (Institut für Weltraumforschung, Autriche) et TDS (Time Domain Sampler) livrée début février 2016 par IAP (Institute of Atmospheric Physics, République Tchèque).


Carte DPU PFM1 (Digital Processing Unit) de l'instrument RPW: Cliquer sur l'image pour l'agrandir
Crédit photo : LESIA


Carte TDS (Time Domain Sampler) de l'instrument RPW: Cliquer sur l'image pour l'agrandir
Crédit photo : LESIA

Les six autres cartes arriveront au LESIA jusque début juin 2016. En août, le boîtier électronique sera installé dans la cuve SimEnOn pour deux mois d'essais, d'abord pour les tests en vide thermique puis pour les étalonnages système en température.

L'instrument RPW sera livré à l'ESA en décembre 2016 pour le boîtier électronique et en avril 2017 pour le système d'antennes.

Pour en savoir plus

Solar Orbiter sur le site du LESIA

Solar Orbiter sur le site de l'ESA

L'expérience RPW sur le site du CNES

Uranus, trente ans après

Agnès Fave — 2016-01-24T08:36:00Z

Il y a trente ans exactement, le 24 janvier 1986, la mission Voyager 2 survolait Uranus, seule exploration de la 7ème planète du système solaire à ce jour. Après un lancement en 1977 et le survol de Jupiter puis Saturne, la sonde s'en approchait à 81000 km, révélant un système planétaire inattendu : un système complexe d'anneaux et de 27 satellites avec de grandes lunes (Obéron, Titania, Umbriel, Ariel, Miranda), une rotation rapide en 17,24 h, une chimie et une dynamique atmosphérique inédites, une source d'énergie interne nulle ou presque et un environnement magnétique unique dans le système solaire. On s'attendait bien à ce qu'Uranus dévoile quelques surprises. Avec un axe de rotation d'Uranus pointant alors vers le soleil – résultat probable d'une antique collision d'ampleur avec un impacteur géant – son atmosphère était soumise à une insolation extrême avec un hémisphère éclairé en permanence, tandis que ses satellites orbitaient dans un plan perpendiculaire à l'écliptique. Mais avec, en sus, un axe magnétique incliné de 60° - un record dans le système solaire ! - cette magnétosphère asymétrique devenait dès sa découverte un cas extrême dans le club très fermé des planètes magnétisées.

Depuis, l'intérêt pour cet intriguant système planétaire ne s'est jamais démenti. En témoigne un atelier international organisé au centre international d'ateliers scientifiques de l'Observatoire de Paris à Meudon fin 2013, au titre évocateur : « Uranus beyond Voyager 2 : from recent advances to future missions » accompagné d'une conférence grand public au CNRS par deux chercheurs du LESIA.


Voyager 2: Représentation de la sonde Voyager 2, l'antenne à haut gain (en blanc) renvoie les données obtenues vers la Terre.
Crédits : NASA

C'est que, depuis la moisson de données pionnières de Voyager 2, de nombreuses questions restent en suspens. Certes les observations régulières de télescopes terrestres permettent d'étudier son activité nuageuse et son système d'anneaux, mais la gamme spectrale observable et la sensibilité atteignable depuis l'orbite terrestre (à plus de 2,7 milliards de km) n'égalent pas celles de mesures locales, dont certaines ne peuvent être réalisées qu'in situ (comme la mesure de particules, de champ magnétique, etc). Et après les nombreuses missions spatiales terrestres, après l'exploration orbitale de Jupiter (Galileo, Juno en fin d'année, et plus tard JUICE), de Saturne (Cassini /Huyghens), Mercure (Messenger, et bientôt Bepi-Colombo) et même de comètes (Rosetta/Philae), Uranus est la prochaine étape-clef de l'exploration du système solaire. Elle forme en effet avec Neptune la catégorie des planètes géantes glacées (moins massives que les géantes gazeuses avec un cœur de roches et de glaces), mais elle est située deux fois moins loin, et donc plus accessible.

Depuis quelques années déjà, plusieurs scénarii de mission sont à l'étude. Côté NASA d'abord, une telle mission a été classée comme prioritaire dans plusieurs rapports récents (decadal surveys de planétologie et de physique héliosphérique), tandis qu'une équipe de définition scientifique d'une telle mission est actuellement en cours de constitution. Côté ESA ensuite, le projet de mission Uranus Pathfinder – avec un soutien important de la communauté française - a été soumis aux récents appels d'offre ESA et reçu une excellente évaluation scientifique, bien que sans sélection jusqu'ici. L'enjeu technologique est de taille, la taille des panneaux solaires nécessaires pour alimenter une sonde à 19 UA (environ un terrain de foot) rend cette option caduque à côté de générateurs nucléaires, que l'ESA n'a pas encore mis au point. Deuxième enjeu de taille, la durée de la phase de croisière : 15 ans au bas mot, passés pour la plupart en hibernation, soit plus long encore que pour la mission Rosetta. En 2011, le projet soumis à l'ESA identifiait une arrivée possible en … 2037 ! Pour ce type de mission à longue échéance, il est particulièrement important de la sélectionner dès que possible, et d'anticiper sa préparation. A ce titre, on peut noter le choix du CNES de démarrer une étude de faisabilité d'une mission exploratoire de l'environnement Uranien en 2016.

En attendant, la période est propice à la ré-analyse des observations Voyager à la lueur de notre compréhension actuelle des systèmes planétaires. Le groupe magnétosphères du LESIA a démarré cet été un travail de réhabilitation des jeux de données haute résolution de l'instrument PRA (Planetary Radio Astronomy), précédemment conservés sur bandes magnétiques et désormais archivées au CNES sous forme numérique. En parallèle, il avait re-détecté les aurores d'Uranus avec le télescope spatial Hubble en 2011, en observant en période d'activité solaire élevée. Les résultats obtenus témoignent d'une richesse de processus magnétosphériques variant avec les saisons planétaires, une motivation de plus pour retourner explorer Uranus au plus tôt.


Uranus: Photographie dans le visible d'Uranus prise à l'époque de Voyager 2, comparée à la Terre. Sur l'image, aucune activité nuageuse n'est visible.
Crédits : NASA

Pour en savoir plus

Communiqué de presse du JPL sur l'anniversaire du survol d'Uranus

Atelier CIAS de 2013 sur Uranus

Communiqué de presse sur les aurores d'Uranus

Page web du CNES sur l'exploration d'Uranus

Contact

Laurent Lamy, LESIA

Hommage à Jean-Louis Steinberg

Agnès Fave — 2016-01-22T13:03:18Z

C'est avec une infinie tristesse que nous apprenons le décès jeudi 21 janvier 2016 vers 22h de Jean-Louis Steinberg à l'âge de 93 ans. Figure historique de l'Observatoire de Paris, fondateur de la station de Radioastronomie de Nançay, de la revue Astronomy & Astrophysics, et du "service de radioastronomie spatiale" ancêtre du DESPA et du LESIA, Jean-Louis Steinberg restera pour tous ceux qui ont eu la chance de le connaître comme un homme toujours accessible et à l'écoute des autres.

Il avait à sa retraite consacré sa vie à la mémoire des déportés : lui-même rescapé d'Auschwitz, il avait voulu témoigner dans les classes et dans des conférences de l'horreur des camps de concentration, conscient d'en être un des derniers témoins directs afin d'alerter les générations futures de leur responsabilité pour que de telles atrocités ne se reproduisent pas.

Très affecté par la disparition de sa femme Madeleine il y a quelques années, il ne se déplaçait plus que rarement, mais il avait malgré tout continué à recevoir les visites de ses collègues proches. Nous avions eu le plaisir de l'accueillir encore parmi nous lors de notre journée du cinquantenaire au LESIA le 3 octobre 2013.

Au-delà de l'émotion qui nous submerge, et avant que les commémorations nous permettent de lui rendre hommage, je voudrais au nom du laboratoire nous inciter au recueillement, mais aussi à tous continuer son oeuvre en prenant exemple sur un homme d'une intégrité morale exceptionnelle.

Pierre Drossart

Biographie de Jean-Louis Steinberg sur le site Astronomy & Astrophysics


Jean-Louis et Madeleine Steinberg: Lors de l'inauguration de la station de Nançay en 1956
Crédit Observatoire de Paris/LESIA


Jean-Louis Steinberg en 1974: Crédit Observatoire de Paris/LESIA, photo Gérard Epstein


Jean-Louis Steinberg en 1976: Crédit Observatoire de Paris/LESIA, photo Gérard Epstein


Jean-Louis et Madeleine Steinberg en 1998: Crédit Observatoire de Paris/LESIA


Jean-Louis Steinberg en 1992: Crédit Observatoire de Paris/LESIA, photo Gérard Epstein


Jean-Louis Steinberg en 2000: Photo prise à l'occasion des "2èmes Rencontres de l'Observatoire", colloque organisé à l'Observatoire de Paris, sur le site de Meudon, en Janvier 2000 en l'honneur de Jean-Louis Steinberg.
Photo publiée dans Astrophys. Space Sci. vol. 277 (2001) et les Proceedings du colloque.


Jean-Louis Steinberg en 2013: Lors du cinquantenaire du Service de Radioastronomie Spatiale
Crédit Observatoire de Paris/LESIA


Jean-Louis Steinberg en 2013: Lors du cinquantenaire du Service de Radioastronomie Spatiale
Crédit Observatoire de Paris/LESIA


Portrait de Jean-Louis Steinberg réalisé par Jean Berezné: Jean-Louis Steinberg avait aussi beaucoup d'humour...


Jean-Louis Steinberg en 2013: Lors du cinquantenaire du Service de Radioastronomie Spatiale
Crédit Observatoire de Paris/LESIA

Soutenance de thèse de Raphaël Peralta le mercredi 3 février 2016

Agnès Fave — 2016-01-15T10:32:24Z

La soutenance aura lieu le mercredi 3 février 2016 à 14h00 dans la salle de conférence du Château, sur le site de Meudon.

Titre

Caractériser les populations stellaires à l'aide d'indices sismiques

Directeurs de thèse

Eric Michel et Réza Samadi

Résumé

A l'instar de la sismologie terrestre, l'astérosismologie est l'étude des tremblements d'étoiles. Ces vibrations internes sont observées via les variations de luminosité (ou de vitesse) qui se manifestent à leurs surfaces. A partir de ces séries temporelles, on calcule les spectres de puissance qui contiennent une véritable mine d'informations. En particulier, pour les pulsateurs de types solaires, nous pouvons observer le signal de la granulation ainsi que les modes propres d'oscillations stellaires qui sont tous deux une conséquence directe de la convection dans l'enveloppe de l'étoile. L'astérosismologie permet de sonder l'intérieur des étoiles comme une échographie. Par ailleurs, avec les grands relevés de photométrie spatiale CoRoT et Kepler, un nouveau champ d'application pour la sismologie est apparu. En effet, il est possible de caractériser au premier ordre les spectres d'oscillations des pulsateurs de types solaires à partir de quelques indices que nous appellerons indices sismiques. Ces derniers permettent via des relations simples d'estimer les paramètres fondamentaux de ces étoiles. Cela fait de l'astérosismologie un outil très puissant pour l'étude des populations stellaires.

Dans la perspective du développement de la base de données Stellar Seismic Indices (SSI), l'objet de ma thèse a été de développer une méthode automatique capable d'extraire simultanément les indices sismiques et les paramètres caractérisant la granulation des pulsateurs de types solaires. Cette méthode, appelée MLEUP, a été pour l'instant optimisée pour les géantes rouges car CoRoT et Kepler ont observé plusieurs dizaines de milliers de géantes rouges contre quelques centaines de pulsateurs de type solaire de séquence principale. Le MLEUP présente un avantage majeur par rapport à la plupart des méthodes existantes : il utilise le patron universel d'oscillations (UP) des géantes rouges comme modèle d'ajustement du spectre d'oscillations, ce qui permet d'analyser le spectre non lissé, donc non dégradé, et d'ajuster simultanément la composante de granulation et celle des oscillations par l'estimation du maximum de vraisemblance (MLE).

Le MLEUP a dans un premier temps été testé par des simulations Monte Carlo afin de quantifier ses performances. Ces dernières se sont révélées très bonnes, avec de faibles biais et dispersions. Dans un second temps, nous avons appliqué le MLEUP à plus de 36.500 étoiles observées par CoRoT et Kepler, parmi lesquelles nous obtenons les indices sismiques et les paramètres de la granulation pour plus de 13.500 étoiles. Ces résultats ont d'ores et déjà été utilisés dans plusieurs travaux et leur utilisation devrait s'intensifier rapidement.

Bientôt, l'ensemble des données CoRoT seront analysées. Ainsi, nous escomptons obtenir au total, avec l'ensemble des observations CoRoT et Kepler, des indices sismiques et des paramètres de granulation pour près de 18.000 géantes rouges. Ces résultats seront mis à disposition de la communauté scientifique via la base de données SSI.

L'observation de glace d'eau fournit de nouveaux indices sur l'évolution de la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko

2016-01-14T19:53:43Z

Le spectro imageur infrarouge VIRTIS de la sonde Rosetta a détecté la présence de glace d'eau à la surface de la comète, dans la région d'Imhotep, en deux endroits distincts. Cette découverte permet d'en savoir plus sur les processus physiques de formation de couches de glace à l'intérieur de la comète. L'étude menée par une équipe internationale comprenant des chercheurs de l'Observatoire de Paris fait l'objet d'une publication en ligne dans la revue Nature, le 13 janvier 2015.


Observation dans l'infrarouge de la glace d'eau sur Imhotep: Crédits images : Images de la comète : ESA/Rosetta/NavCam–CC BY–SA IGO 3.0 ;
Données et images VIRTIS : ESA/Rosetta/VIRTIS/INAF-IAPS, Rome/OBS DE PARIS-LESIA/DLR ; G. Filacchione et al (2016)
Cliquer sur l'image pour l'agrandir

Bien que la vapeur d'eau soit le principal gaz présent dans la coma de 67P/ Churyumov- Gerasimenko, seules de faibles quantités de glace ont été observées en surface jusqu'à présent. L'analyse des données infrarouge de l'expérience VIRTIS permet d'identifier la composition de surface de la comète, essentiellement recouverte d'un matériau sombre, sec et riche en molécules organiques.

La présente étude porte sur des observations effectuées entre septembre et novembre 2014, avant le développement de la coma. L'équipe scientifique a montré que deux petites régions claires identifiées sur les images en lumière visible dans la région d'Imhotep, d'une taille de quelques mètres, sont en fait riches en glace.


Glace dans la région d'Imhotep: Crédit : ESA/Rosetta/NavCam – CC BY-SA IGO 3.0
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La glace est observée sur des parois rocheuses et dans des éboulis, et se trouve à une température moyenne d'environ -120°C. La glace pure représente jusqu'à 4% de la surface de ces régions, mélangée aux matériaux sombres observés partout en surface.

En outre, l'analyse des données met en évidence deux types de grains de taille différente : les uns de quelques dizaines de micromètres de diamètre, les autres, nettement plus grands, ayant environ 2 mm. Ceci contraste avec les grains précédemment observés dans la région de Hapi, sur le "cou" de la comète, de beaucoup plus petite taille - seulement quelques micromètres de diamètre – objets d'une précédente publication.

Les différentes classes de taille impliquent des mécanismes de formation différents, se déroulant à des échelles de temps différentes. Dans la région de Hapi, les très petits grains sont associés à une mince couche de 'gel' qui se forme à la suite d'une condensation rapide durant le cycle diurne de la glace d'eau (la rotation de la comète est d'un peu plus de 12 heures).

"En revanche, nous pensons que les couches de grains millimétriques observées dans la région d'Imhotep sont le résultat d'une histoire plus complexe ; elles se sont probablement formées lentement sous la surface, en étant protégées de l'érosion", indique Stéphane Erard, astronome à l'Observatoire de Paris, premier auteur français de l'étude. En supposant que les grains de glace présents à la surface ont normalement une taille avoisinant la dizaine de microns – comme le donnent à penser les observations de 67P et d'autres comètes - la présence de grains millimétriques peut alors s'expliquer par la croissance de cristaux de glace secondaires.

Ce phénomène peut s'expliquer de deux manières : soit par un procédé de “frittage”, sorte de compactage des grains de glace entre eux ; soit par sublimation, lorsque la chaleur du soleil pénétrant la surface de la comète réchauffe la glace sous-jacente. Une partie de la vapeur d'eau formée s'échappe du noyau, mais une fraction significative peut recondenser à la surface et former des couches. Cette idée est confortée par des expériences de laboratoire qui simulent le comportement de sublimation de la glace enfouie sous la poussière. Celles-ci montrent que plus de 80% de la glace se sublimant n'est pas libérée à travers la couverture de poussière, mais recondense sous la surface.

La transformation de la structure moléculaire de la glace peut également fournir une énergie supplémentaire déclenchant la sublimation. La transition entre les phases amorphe et cristalline de la glace, qui se produit aux basses températures observées sur les comètes, libère en effet une certaine quantité d'énergie.

"La croissance des grains de glace peut se produire dans des couches de plusieurs mètres d'épaisseur, et peut donc affecter la structure à grande échelle, la porosité et les propriétés thermiques du noyau”, ajoute Fabrizio Capaccioni, responsable scientifique de l'instrument à Rome. "Si les fines couches riches en glace exposées près de la surface sont le résultat de l'activité cométaire, celles-ci dérivent de son évolution récente et non d'un processus de formation ; cela n'implique donc pas nécessairement qu'une stratification à grande échelle se soit produite durant la formation de la comète."

Il n'est certes pas facile de distinguer les caractéristiques liées à la formation de la comète de celles acquises au cours de son évolution, et c'est pourquoi nous étudions une comète de si près : pour comprendre quels sont les processus importants à différents stades de son évolution, ajoute Matt Taylor, le responsable scientifique de la mission Rosetta à l'ESA.

Référence

“Exposed water ice on the nucleus of comet 67P/Churyumov-Gerasimenko,” by G. Filacchione et al, est publiée dans le journal Nature le 13 janvier 2016.
DOI : 10.1038/nature16190

Contact

Stéphane Erard, astronome à l'Observatoire de Paris / LESIA

Cédric Leyrat, astronome adjoint à l'Observatoire de Paris / LESIA

Pour plus information

Article VIRTIS sur le site du LESIA

Première lumière de l'instrument Gravity de l'interféromètre du VLT

Yann Clénet — 2016-01-13T20:28:53Z

L'instrument Gravity, récemment installé sur le Very Large Telescope (VLT) de l'ESO au Chili et auquel le LESIA est un contributeur majeur, a obtenu sa première lumière en combinant avec succès la lumière stellaire collectée par les quatre télescopes auxiliaires de l'interféromètre du VLT. GRAVITY est le plus puissant des interféromètres installés à ce jour sur le VLT

L'instrument GRAVITY combine la lumière collectée par plusieurs télescopes afin de constituer un télescope virtuel dont le diamètre peut atteindre jusqu'à 200 mètres. Cette technique baptisée interférométrie, permet aux astronomes d'obtenir des images d'objets astronomiques avec une résolution – ou niveau de détails – supérieure à celle des images acquises par un unique télescope.

Depuis l'été 2015, une équipe internationale d'astronomes et d'ingénieurs conduite par Franck Eisenhauer (MPE, Garching, Allemagne) installe l'instrument au Very Large Telescope (VLT) de l'Observatoire Paranal de l'ESO au nord du Chili. Il s'agit de la première phase de la mise en service de GRAVITY sur le Very Large Telescope Interferometer (VLTI). Une étape cruciale vient d'être franchie : pour la toute première fois, l'instrument a combiné avec succès la lumière stellaire collectée par les quatre Télescopes Auxiliaires du VLTI et ainsi obtenu ses premières franges sur le ciel.

Parmi les observations de cette première campagne, l'équipe a pointé l'instrument sur de jeunes étoiles brillantes de l'Amas du Trapèze situé au cœur de la région de formation stellaire de la constellation d'Orion. Ces premières données de test ont déjà permis à GRAVITY d'effectuer une découverte : l'un des composants de l'amas est un système d'étoiles doubles.


Amas du Trapèze dans la constellation d'Orion où Gravity a découvert le caractère double de l'étoile Theta1 Orionis F

GRAVITY peut mesurer la position d'objets astronomiques avec la plus haute précision (10 microsecondes d'angle), faire de l'imagerie interférométrique ainsi que de la spectroscopie. Un enjeu majeur de l'instrument est notamment d'observer les effets de l'intense champ gravitationnel régnant à proximité de l'horizon des événements du trou noir super-massif situé au centre de la Voie Lactée. Par ailleurs, GRAVITY observera en détail les phénomènes d'accrétion et de jets de matière qui se produisent à proximité des trous noirs super-massifs au centre des galaxies ainsi que dans l'environnement des étoiles nouvellement formées. Il excellera également dans l'étude des mouvements des étoiles binaires, des exoplanètes et des disques autour des étoiles jeunes, et dans l'imagerie des surfaces d'étoiles.

Jusqu'à présent, GRAVITY a été testé avec les quatre Télescopes Auxiliaires de 1,8 mètre. Les premières observations avec les quatre Télescopes Unitaires de 8 mètres du VLT sont prévues pour 2016.


Le cryostat de l'instrument Gravity à Paranal


L'intérieur du crysotat de Gravity

Le consortium GRAVITY est piloté par l'Institut Max Planck pour la Physique Extraterrestre (MPE) de Garching en Allemagne. Les autres institutions partenaires sont :

LESIA, Observatoire de Paris, PSL Research University, CNRS, Sorbonne Universités, UPMC Univ. Paris 06, Univ. Paris Diderot, Sorbonne Paris Cité, Meudon, France
Institut Max Planck pour l'Astronomie, Heidelberg, Allemagne
Institut de Physique, Université de Cologne, Cologne, Allemagne
IPAG, Université Grenoble Alpes/CNRS, Grenoble, France
Centre Pluridisciplinaire d'Astrophysique, CENTRA (SIM), Lisbonne et Porto, Portugal
ESO, Garching, Allemagne
le Centre Français de Recherche Aérospatiale (ONERA)

Le LESIA est un contributeur majeur à Gravity et a notamment fourni les fonctions fibrées, le système de suivi des franges, qui permet les poses longues de l'instrument, et le logiciel de réduction des données.

Pour en savoir plus

Communiqué de presse de l'ESO

Page Gravity sur le site du LESIA

Contact

Guy Perrin