EXPLORATION SPATIALE - LE BLOG DE PIERRE BRISSON

Les sursauts gamma proviennent d’événements d’une extrême violence, l’explosion d’étoiles massives ou la fusion d’étoiles à neutrons. Leurs conséquences pour les planètes éventuellement habitées de systèmes stellaires qui leurs sont voisins, peuvent être cataclysmiques. De tels événements ne sont pas rares dans notre univers surtout si l’on écarte le champ du temps et de l’espace où ils ont le moins de probabilités de se produire. C’est l’une des raisons qui peut expliquer pourquoi la vie évoluée est si rare sinon unique et donc pourquoi nous n’avons toujours pas reçu de preuve d’existence de civilisation extraterrestre (paradoxe de Fermi).

Certaines étoiles massives, les étoiles de Wolf Rayet, à partir de 15 à 20 masses solaires et jusqu’à 100 ou exceptionnellement encore plus, sont comme beaucoup de phénomènes, la meilleure et la pire des choses pour la vie. La meilleure car c’est en leur cœur que se complexifie la matière par fission nucléaire, le plus vite et le plus loin, sous forme d’atomes de plus en plus lourds, conduisant l’Univers à une « métallicité », comme on dit, de plus en plus élevée. La pire car leur implosion en fin de combustion de l’hydrogène dont elles sont essentiellement constituées, est extrêmement violente puisqu’à partir d’une quinzaine de masses solaires la plus grande partie de leur matière peut s’effondrer en étoile à neutrons et à partir d’une vingtaine de masses solaires (selon le degré de métallicité) en trou noir. Le reste, en périphérie, est expulsé dans l’espace à des vitesses relativistes de plus en plus rapides (jusqu’à 99,995% de la vitesse de la lumière) par couches successives, dans une explosion de type « supernova ». dans le cadre de cette explosion, lorsqu’une salve de matière rencontre la précédente, il en résulte une onde de choc qui génère des rayons gammas. Ces rayons sont ceux qui ont la plus petite longueur d’onde du spectre électromagnétique. Ils sont donc les plus pénétrants de ce spectre et ils sont aussi extrêmement énergétiques puisque leurs photons peuvent aller jusqu’à plusieurs centaines de GeV. Le phénomène du « sursaut » (« GRB » pour « Gamma Ray Burst ») peut durer plusieurs minutes. En fait il est d’autant plus énergétique qu’il est plus court (l’évolution en étoile à neutrons génère, elle, un sursaut « long », jusqu’à une vingtaine de minutes). A noter que la fusion de deux étoiles à neutrons binaires, qui évolue forcément en trou noir, peut aussi générer un GRB.

La très grande vitesse et la très grande énergie de ces photons gamma, en font des rayonnements « de destruction massive ». Ils vont en effet briser les molécules et ioniser les atomes et ceci d’autant plus qu’ils sont émis de moins loin et dans la « bonne » direction. Sur une distance de 200 années-lumière (AL), tout sera désintégré et sur plusieurs milliers d’AL il y aura ionisation totale des atmosphères pénétrées. En particulier, la couche d’ozone de la Terre n’y résisterait pas et laisserait la « porte ouverte » jusqu’au sol, aux rayonnements les plus agressifs du Soleil (UVc), tuant toute vie exposée. Heureusement l’essentiel des projections et de l’énergie se concentre dans des « faisceaux » ou jets émanant des deux pôles du fait de la rotation de l’astre en implosion. Le plus grand danger est donc de se trouver dans l’axe de ces monstres ou de se trouver trop près de l’étoile. En effet l’explosion ne produit pas que des rayons gamma (les plus dangereux) mais aussi toutes sortes d’autres rayonnements « cosmiques » (du visuel aux rayons X) et de projections de matière (électrons et protons ou même atomes neutres, UHECR) qui peuvent provenir de l’ensemble de sa masse aussi bien que du jet lui-même en accompagnement des rayons gamma, sans oublier les ondes gravitationnelles et les neutrinos. A noter que le jet, extrêmement dense à sa source, se diffuse au fur et à mesure qu’il s’en éloigne tout en gardant sa cohésion sur plusieurs milliers d’années-lumière. Ceci pour dire que pour un sursaut gamma provenant de quelques 500 AL, ce serait probablement l’entièreté du système solaire qui serait pris dans le diamètre du jet et « brûlé ». Tout de même, un sursaut gamma provoquerait des dégât importants (appauvrissement de la couche d’ozone, pluies acides, refroidissement climatique) dans l’atmosphère d’une planète habitable, jusqu’à 6000 à 7000 AL.

Pour qu’une vie complexe comme la nôtre puisse se développer sur une planète, il faut donc que pendant une période longue (il a fallu quatre milliards d’années pour que des métazoaires/animaux apparaissent sur Terre) dans un environnement relativement proche, il ne survienne pas de tels événements qui puissent nous saisir dans leur rayonnement de mort. On dit que l’extinction de la fin de l’Ordovicien, il y a 445 millions d’années, au cours de laquelle 27% des taxons et plus de 85% des espèces vivantes disparurent, serait due à un tel phénomène.

Or, dans le temps et l’espace un tel danger est inégalement présent. Les supernovæ sont plus fréquentes dans les petites galaxies que les grosses (comme la Voie Lactée) et plus fréquentes (du fait de la densité d’étoiles) dans le cœur des grosses galaxies spirales que dans leur disque. Par ailleurs, dans la périphérie des grosses galaxies, leurs conséquences se manifestent plus fréquemment dans celles qui ont de nombreuses petites galaxies satellites, du fait du plus grand nombre de supernovæ dans ces dernières. Il est enfin à noter sur ce point, que les grosses galaxies spirales de type Voie Lactée entourées de très peu de satellites proches, sont relativement rares (les nuages de Magellan sont trop éloignés pour que nous en subissions les éventuels sursauts gamma).

De ce point de vue, le système solaire est bien placé puisque, logé dans une galaxie sans satellites proches, il est situé à quelques 26.000 années-lumière du centre galactique et autant de la périphérie du disque. Nous sommes donc dans une région relativement calme mais pas non plus dans un désert total ce qui a permis au Soleil de bénéficier d’une métallicité certaine, suffisante pour permettre à la vie de se développer.

Ceci dit nous ne sommes pas pour autant à l’abri de toute catastrophe. Là où nous sommes situés, la probabilité d’une supernova avec jet de radiations gamma dans notre environnement et dans notre direction, détruisant la totalité de notre zone d’ozone protectrice, est estimée à 50% par période de 500 millions d’années. Comme nous avons eu l’extinction ordovicienne il y a 445 millions d’années, nous allons donc être bientôt à nouveau « éligibles ». Il faut toutefois introduire un bémol et un dièse. Le bémol c’est que 55 millions d’années est quand même une durée longue par rapport à l’histoire de la vie animale sur Terre puisque cela nous fait remonter presque à la destruction des dinosaures. Le dièse c’est que les 500 millions sont une durée statistique et qu’il n’y a nulle impossibilité à ce que deux événements successifs soient davantage rapprochés l’un de l’autre.

Alors sommes-nous actuellement en danger ? Il semble que non, pas tout de suite, car aucune étoile massive située à moins de 200 AL n’est susceptible de « tourner » prochainement en supernova. Nous ne savons pas si Eta Carinae, à plus de 8000 AL, n’est pas devenue supernova il y a 7900 années et si Bételgeuse, à 640 AL, n’a pas évolué de même il y a quelques centaines d’années, ce qui serait sans doute non mortel mais « ennuyeux ». Par contre, ce danger et sa probabilité d’occurrence sont une des raisons pour limiter encore plus la probabilité d’une vie développée ailleurs que sur Terre si on la cumule aux autres facteurs contraignants : métallicité minimum, ce qui exclut pratiquement un Univers sensiblement plus jeune que le nôtre ; étoiles de vie suffisamment longue mais d’une masse suffisante pour que sa zone habitable soit suffisamment éloignée de ses tempêtes radiatives et que sa rotation ne soit pas bloquée par force de marée ; étoile solitaire plutôt qu’en couple pour permettre le développement d’un système planétaire complet ; présence d’une géante gazeuse évoluant dans sa zone d’accrétion et n’ayant pas décroché vers son étoile pour devenir un jupiter chaud en détruisant tout sur son passage, et ne pouvant servir d’écran protecteur aux pluies de comètes ; sans compter une évolution biologique difficilement reproductible compte tenu des différents accidents qui l’auront marquée et qui sont impossibles à reproduire dans le même calendrier ; sans compter l’histoire des progrès scientifiques depuis que l’homme est conscient et dont la reproduction n’est sans doute pas non plus automatique. N’oublions pas que l’entropie ne peut aller qu’en s’accroissant.

Ceci dit les extinctions massives par sursauts gamma peuvent aussi avoir leur utilité dans l’apparition d’une vie intelligente. Ce qui ne nous tue pas, nous renforce. Une catastrophe cosmique peut aussi opérer une sélection. Si elle ne détruit pas tout comme ce fut le cas de l’extinction ordovicienne, du moins elle « élague » l’arbre de vie et, plus ou moins aveuglément, elle choisit ceux qui vont survivre et avoir une descendance (cf. aussi l’extinction résultant de la chute du météore de Chicxulub qui permit aux mammifères de disposer d’une fenêtre d’évolution qui leur serait restée fermée tant que les dinosaures dominaient la planète).

Les Sursauts gamma sont une raison supplémentaire pour dire que la vie complexe est fragile et rare et que nous avons, nous, êtres humains, une chance extraordinaire de pouvoir en jouir. Ne gâchons ni celle des autres ni la nôtre et, pour ceux qui ont la foi, rendons grâce à Dieu !

Illustration de titre : vue d’artiste d’un sursaut gamma, crédit NASA/Swift/Mary Pat Hrybryk-Keith and John Jones

références:

https://arxiv.org/pdf/1508.01034.pdf

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.116.081301

https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.113.231102

file:///D:/Blog/gamma%20sursauts/5b30b76e8fe56f05de7fb837.pdf

https://www.cambridge.org/core/journals/international-journal-of-astrobiology/article/abs/did-a-gammaray-burst-initiate-the-late-ordovician-mass-extinction/F37A58C811EB82496CEF6CF989159807

https://www.esa.int/Space_in_Member_States/Belgium_-_Francais/Sommes-nous_a_l_abri_des_sursauts_gamma#:~:text=Le%20sursaut%20gamma%20survient%20lorsque,explosion%20initiale%20de%20l’%C3%A9toile.

https://fr.wikipedia.org/wiki/Sursaut_gamma#:~:text=Un%20sursaut%20gamma%20ou%20sursaut,mani%C3%A8re%20al%C3%A9atoire%20dans%20le%20ciel.

https://www.isdc.unige.ch/~paltani/Courses/GP_highenergy.pdf

Pour (re)trouver dans ce blog un autre article sur un sujet qui vous intéresse, cliquez sur :

Index L’appel de Mars 23 01 02

42 réponses

  1. Quelle évolution! « rendons grâce à Dieu ! ». Vous allez y venir, même si c’est un peu facile, parce que nous prenons conscience de notre petitesse, de notre fragilité, de notre solitude. Aurons-nous un jour la certitude que nous sommes seuls dans l’univers? On rêve que des extraterrestres plus intelligents que nous se manifestent. Après tout, certains ont peut-être bénéficié par hasard, de conditions encore plus favorables que les nôtres dans le passé: plus longue période de calme astronomique, absence d’exterminations massives, ce qui les aurait conduit à une science plus avancée. Le problème reste lancinant mais la vie exige vraiment beaucoup de conditions favorables. Ajoutons les menaces internes au système solaire tels que le déplacement de Jupiter vers le soleil autrefois, les agressions diverses dont le soleil est capable, les météores, la folie humaine… Raison de plus pour multiplier les efforts afin que notre espèce survive, notamment l’installation de petits groupes humains loin de la terre!

    1. Merci Martin. Je note que vous écrivez « ce qui aurait conduit (les éventuels extraterrestres) à une science plus avancée ».
      .
      C’est justement cela que je conteste. La possibilité qu’une évolution des molécules organiques vers la vie, puis de la vie, puisse conduire automatiquement à des extraterrestres qui nous ressemblent et qui jouissent du même développement technologique me paraît être une probabilité infiniment faible (de plus en plus faible au fur et à mesure que l’on avance dans la complexité) du fait de la suite d’accidents (a priori non reproductibles) qui a conduit jusqu’à nous.
      .
      Outre qu’il faudrait déjà passer les étapes antérieures à l’homme, l’évolution technique et scientifique accomplie par la communauté humaine depuis son origine, ne me semble pas a priori automatiquement reproductible. Ce serait faire fi de l’individualité de tous nos grands savants et inventeurs. Ce serait faire fi de l’individualité de Copernic, de Newton, d’Einstein (sans parler de celui qui le premier a taillé un silex pour en faire un outil, invention sans doute plus intuitive). Le développement du raisonnement de chacun dépend certes du milieu dans lequel il a évolué et de l’acquis de ses prédécesseurs. Mais on ne peut passer pour nulle sa contribution propre. Si Einstein n’avait pas existé, je ne suis pas certain que « quelqu’un d’autre » aurait conçu et démontré sa théorie de la relativité générale (pour prendre un seul exemple).
      .
      Donc même si quelques extraterrestres conscients existent « quelque part » ailleurs dans l’Univers, ils ne jouissent pas forcément des mêmes capacités, ni cognitives ni technologiques, que nous mêmes.

      1. Je partage totalement l’opinion que la probabilité que la vie soit apparue ailleurs dans l’univers est très faible étant donné les circonstances très particulières qui ont conduit à son apparition sur Terre, et que si ce phénomène s’est malgré tout reproduit ailleurs il est encore moins probable qu’il ait débouché sur une espèce « intelligente » proche de la nôtre. Après tout, même sur Terre, les dinosaures ont régné plus de 180 millions d’années sans jamais conduire malgré leur grande diversification à une forme de vie « consciente ». Si L’Humanité devait disparaître, que ce soit suite à un phénomène naturel ou, plus probablement (!), par notre faute, rien ne dit qu’une nouvelle espèce intelligente finirait à terme par faire son apparition même si des formes de vie survivaient à notre disparition.

        1. Ou alors pour faire simple: sans pétrole, pas/peu d’évolution.
          L’espèce humaine c’est au bas mot 150’000 ans, pourtant il a fallu attendre le 20ème siècle pour voir des avancées telles que nous puissions imaginer un jour quitter notre planète.

          Donc il faut ajouter à ces conditions une source d’énergie dense, accessible par « accident » (du moins au début) quasi illimitée en quantité et dont l’utilisation ne propulse pas la civilisation vers sont effondrement à moyen terme…. Autant dire que nous avons bien peu de chance de croiser un jour des extra-terrestres, surtout s’ils sont plus intelligents que nous !

        2. Hors la dernière phrase, les affirmations méritent discussion.

          La probabilité que la vie apparaisse en un point et temps donnés est assurément faible, mais aujourd’hui non chiffrée. Nous ne pouvons donc en déduire ce qu’elle est à l’échelle d’un univers qui, rappelons-le, est aujourd’hui quantitativement estimé contenir 2000 milliards de galaxies de 100 milliards d’étoiles chacune en moyenne (et existant depuis 14 milliards d’années, tous ordres de grandeur).

          Cette vie semble être apparue sur Terre après 600 millions d’années d’existence, soit 13 % de son âge actuel et une durée réduite à 4 % du temps de l’univers. Les 180 millions d’années cités du règne des dinosaures sont encore 4 fois plus brefs et ont permis l’éclosion de l’Homme après 60 millions d’années . Rapporté à l’histoire du monde, rien de tout cela ne frappe par sa lenteur.

          La seule certitude est que, si la vie intelligente est apparue sur la Terre, c’est ce que le phénomène est possible et a donc une certaine probabilité ailleurs. Il y a peut-être des objections théologiques à le croire, mais pas scientifiques ou statistiques.

          1. Merci de votre commentaire, Monsieur Baland, mais, comme vous pouvez vous en douter, je ne suis pas d’accord avec vous.
            L’argument du grand nombre pour dire qu’une probabilité infime puisse se reproduire me semble extrêmement faible.
            De même L’argument de la durée car (1) sans la métallicité atteinte par les gaz et les poussières ayant constitué notre système solaire, les constituants chimiques nécessaires à la vie n’auraient pas existé et ce degré de métallicite était impossible à atteindre dans les 6 à 8 premiers milliards d’années de l’Univers. Par ailleurs (2) il est vrai qu’il n’a fallu que 60 millions d’années pour que les mammifères libérés des dinosaures accouchent de l’humanité mais il a fallu plus de 4 milliards d’années pour que la planète Terre produise avec sa matière et son environnement spatial, les dinosaures et les ancêtres des mammifères actuels.
            Enfin si vous considérez que la réflexion et l’aboutissement de la réflexion de nos plus grands scientifiques étaient inévitables et donc reproductibles, je ne vous suis pas du tout.

          2. Puisqu’on envisage ici des chiffres « astronomiques », il n’y a aucune raison de se limiter à « si peu » de galaxies et d’étoiles. En effet, avec les chiffres avancés en centaines de milliers de milliards de milliards, ce serait un nombre de l’ordre de 10^23 étoiles. À titre de comparaison, c’est là aussi le nombre de molécules d’eau dans une seule éprouvette de 18 cm3 (le nombre d’Avogadro des chimistes est 6,022 x 10^23). La question intéressante est : combien de nucléons représentent ces 10^23 étoiles ?
            Le Soleil a une masse de 2 x 10^30 kg et contient donc 10^57 protons. On le sait, car, lorsqu’une étoile explose en une supernova, comme la SN 1987A, issue d’une supergéante de 20 masses solaires :
            https://fr.wikipedia.org/wiki/SN_1987A#Supernova_et_neutrinos)
            elle émet d’un coup 10^58 neutrinos (on en a capté sur Terre une vingtaine…), résultant de la transmutation des protons et électrons en neutrons et neutrinos. L’Univers, calibré avec ces 10^23 étoiles ci-dessus, contiendrait donc de l’ordre de 10^81 nucléons et probablement 10^90 photons, car, du fait de l’annihilation primitive entre matière et antimatière, il n’a subsisté qu’un milliardième de la matière tout juste en excès :
            https://fr.wikipedia.org/wiki/Antimatière#«_Victoire_»_de_la_matière_par_violation_de_CP
            L’hypothétique matière sombre (ou noire), peut-être 5,5 fois plus abondante que la matière nucléonique, n’est pas comptée ici.
            C’est vrai, 10^81 et 10^90 sont déjà des nombres respectables, mais qui ne correspondent qu’à l’Univers observable. Même si l’Univers n’est pas infini, mais indéfiniment grand, donc fini et pourtant sans limite, il y a encore de la marge pour envisager des nombres de galaxies et d’étoiles indéfiniment plus grands. Ces astres resteront, bien entendu, à tout jamais hors de notre portée du fait de la finitude de la vitesse de la lumière et de l’expansion accélérée de l’Univers. Il n’y a pas besoin de supposer d’inutiles « Univers parallèles » ou « Multivers », pour envisager une immensité encore plus grande que ce que peut concevoir l’imagination humaine.

          3. La vie intelligente est apparue sur Terre. Ce phénomène est donc possible dans la nature. La probabilité qu’il se manifeste ailleurs dans l’univers est donc tout sauf nulle.

          4. On peut toujours dire ce qu’on veut mais votre « probabilité » n’est qu’une opinion. On ne peut fonder un raisonnement statistique sur une seule occurrence, d’autant que nul signe ne nous est jamais parvenu d’aucune intelligence extraterrestre et que le Silence qui nous entoure peut très bien permettre de soutenir qu’il n’en existe aucune autre que la nôtre.
            Cela ne veut pas dire qu’il ne faut pas chercher cette « autre » car le sujet est passionnant et mérite tout nos efforts. Mais personne aujourd’hui ne peut faire pencher la balance vers une hypothèse plutôt que l’autre. Autrement dit mes arguments sont aussi bons que les vôtres (mais bien sûr le préfère les miens qui me semblent plus raisonnables).

          5. Giordano Bruno a été condamné (entre autres) pour avoir affirmé qu’il y avait une infinité de soleils, de mondes et d’humanités dans un Univers infini. Il s’est trompé en premier lieu sur l’infini qui n’existe pas « en acte ». Il suffit de considérer le mot innombrable ou incommensurable, mais cela ne l’aurait quand même pas sauvé de la condamnation.
            Les équations, ou plutôt, les formules de Drake, Seager ou Dole tentent justement de quantifier ces probabilités. Cela a déjà été présenté ici dans un article de M. Brisson. Elles portent uniquement sur des probabilités de civilisations ou de planètes avec vie possible dans notre seule Galaxie. Mais, en considérant l’Univers observable, ou, comme je l’ai fait avec la présentation et même la relativisation d’un « petit nombre » comme 10^23, et des nombres tout à fait « astronomiques », comme 10^81 et 10^90 qui lui sont liés, il suffit d’étendre le champ envisagé à des nombres encore plus grands pour faire croître inéluctablement toute probabilité, aussi minuscule qu’elle soit au départ du raisonnement, pour chacun des facteurs de ces équations. N’oublions pas que, en parlant de l’Univers, même fini, on doit être prêt à considérer des nombres incommensurables. Les mathématiciens envisagent des nombres comme 10^100^100 en face desquels ceux mentionnés ci-dessus sont minuscules.
            « Le Silence qui nous entoure » qu’évoque M. Brisson est justement là pour nous convaincre que ce « proche voisinnage » envisagé est à la fois nécessaire pour nous garantir d’être « seuls » dans ce voisinnage (notre Galaxie, voire le volume de Huble seul accessible à nos observations), qui reste pourtant encore assez restreint, mais aussi pour nous convaincre que l’Univers est toujours bien plus « grand » que ce qu’on pourra toujours imaginer.

          6. Merci cher Monsieur de Reyff pour ce beau commentaire. Vous ouvrez la possibilité de réflexion non sur la magie mais sur le vertige des grands nombres (la magie ressortant de l’irrationnel et le vertige, de la contemplation de la réalité).
            In fine la grande question qui se pose avec ces « nombres vertigineux » c’est la différence entre le « presque rien » et le « Tout » ou le « Rien ». Si la Terre est, dans l’Univers immense, la seule planète habitée par des êtres intelligents capables de communiquer et de faire, le sens de cet Univers est totalement différent que si elle n’y était pas. Et s’il y a seulement deux planètes habitées, sur la même base incommensurable, et aussi éloignée soient elles l’une de l’autre dans l’Espace donc le Temps, les conséquences sur le plan philosophique sont également totalement différentes.
            C’est pour cela que la quête de la vie extraterrestre est essentielle pour tout esprit humain, que personne ne peut y renoncer (sauf ceux qui, par principe, ont des certitudes absolues) et qu’elle mérite tous nos efforts avec en corollaire notre obligation, à nous autres, êtres humains, de perdurer, pour peut-être Savoir un jour.

  2. Oui, vous avez raison. La probabilité est faible vu le nombre de dangers. Il leur faudrait une somme de chances extraordinaires. C’est justement cette suite de bonheurs ahurissants qui a fait notre succès. Mais l’univers est immense. On en revient à être gros Jean comme devant: sommes-nous seuls dans l’univers? Peut-être que oui, peut-être que non. Peut-être aussi que la vie peut connaître une autre suite d’évènements pour aboutir à des individus différents de nous mais aussi intelligents ou d’une autre forme d’intelligence. L’évolution est fondée sur des hasards. L’homme aurait pu ne pas être le « maître » de cette planète si… Les extraterrestres s’il existent ne nous ressemblent pas… et pourtant il existe une toute petite possibilité qu’ils aient connu la même suite de chances que nous. ..
    Il y a une autre question que j’aimerais vous soumettre. (Excusez-moi, je passe du coq à l’âne) C’est celle de la protection contre les rayons du moins à faible énergie. Il semblerait que la recherche soit active à ce sujet du côté de Darmstadt. Est-ce le champ magnétique qui fait bouclier ou l’hydrogène (eau) ou est-ce que d’autres matières seraient possibles: on parle d’aluminium, de polyéthylène de haute densité, à ce que j’ai lu dans « Pour la Science ». Y aurait-il une autre voie? celle de l’eau vitrifée inventée par Monsieur Dubochet. Il semble qu’on ne puisse pas encore en produire en grande quantité mais c’est peut-être à ranger parmi les possibilités si l’efficacité de l’hydrogène de cette eau n’est pas affectée.

    1. Je ne vais pas vous répondre de façon détaillée sur un sujet aussi vaste que celui des radiations. On ne peut pas le traiter « à la légère ». J’ai déjà écrit de nombreux articles dans mon blog qui en parlent. Je vous donne ici quelques éléments de réponse :
      Il y a plusieurs types de radiations. En fait on constate des émissions de photons dans toutes les longueurs d’ondes du spectre électromagnétiques et à cela s’ajoute d’autres rayonnements qui sont en dehors de ce spectre, tels que les ondes gravitationnelles ou presque sans masse tels que les neutrinos. A côté il y a la matière (rayonnements particulaires, avec masse), des atomes ionisés qui circulent, comme les atomes d’hydrogène sans leur électron, ou même des atomes neutres projetés avec une énergie plus ou moins grande par les événements cosmiques (par exemple les UHECR – Ultra High Energy Cosmic Rays).
      Pratiquement les radiations qui comptent dans notre environnement parce que nous devons nous en protéger afin qu’elles ne détériorent pas notre propre matière, ce sont les protons qui proviennent du Soleil ou du milieu galactique (GCR, Galactic Cosmic Rays, 88% de ces émissions), les noyaux d’hélium (10% des GCR) et surtout les HZE (les atomes ionisés à haute métallicité) pour 2% du total des GCR.
      Nous pouvons assez bien nous protéger des protons, en leur opposant d’autres protons (les noyaux d’hydrogènes et donc l’eau ou tout corps riche en hydrogène et peu riche en métaux lourds, comme le polypropylène) ou une épaisseur plus ou moins dense de matière ordinaire (par exemple le régolithe lunaire ou martien). Du côté des HZE, certaines particules sont particulièrement dangereuses car rien ne peut les arrêter compte tenu de leur énergie et de leur masse (sauf beaucoup de matière), ce sont les UHECR.
      Le problème avec les HZE et les UHECR c’est que non seulement leur pénétration est dévastatrice pour les cellules et organe du corps humain mais aussi que leur impact sur tout métal protecteur (par exemple la coque du vaisseau spatial) va générer des rayonnements secondaires à très petite longueur d’onde et extrêmement énergétiques, les rayons gamma. Nous ne pouvons non plus rien contre ces rayonnements du fait de leur très petite longueur d’onde (« ils passent partout »).
      Donc pour résumer, on se protège assez bien des protons du Soleil, on ne se protège pas des rayonnements HZE des GCR. Heureusement ils sont réguliers et peu abondants (beaucoup moins que les rayonnements solaires à l’intérieur de son domaine). C’est pour cela qu’on peut envisager d’aller jusqu’à Mars et en revenir, deux à trois fois dans une vie. Il vaudrait mieux ne pas faire le voyage plus souvent et il vaudrait mieux ne pas chercher à aller plus loin dans l’état actuel de notre technologie (c’est-à-dire entreprendre des voyages de plus de six mois).
      Bien entendu, « plus tard », on pourra créer autour du vaisseau un bouclier sous forme de champ magnétique, comme nous en avons autour de la Terre, et qui piégerait les atomes ionisés. Mais nous n’en sommes pas encore là car ces boucliers requerraient une génération d’énergie et une masse impossible à transporter à bord d’un vaisseau spatial comme nous savons en construire.

  3. Deux étoiles géantes rouges, relativement proches du Système solaire, pourraient nous réserver, disons, « prochainement », une surprise. On sait que plus une étoile est massive plus sa durée de vie est courte, jusqu’à seulement quelques millions d’années. Ces deux étoiles géantes proches sont donc, proprement dit, « en fin de vie » et vont inéluctablement passer par la phase de supernova. Cela pourra arriver demain ou dans quelques milliers d’années. Il s’agit de :
    — Antarès (ou alpha du Scorpion), supergéante de type M1.5, située à 550 à 600 années-lumière, âgée de 11 millions d’années, avec une masse comprise entre 11 et 18 masses solaires ; elle a un rayon variant entre 550 et plus de 800 fois celui du Soleil.

    — Bételgeuse (ou alpha d’Orion), supergéante de type M1-2, située à 500 à 640 années-lumière, âgée de 8 millions d’années, avec une masse comprise entre 15 et 19 masses solaires ; elle a un rayon variant entre 700 et plus de 1’000 fois celui du Soleil. Elle subit actuellement de fortes variations de luminosité seulement en partie explicables…

    Ces deux géantes rouges, entre 11 et 19 fois la masse du Soleil, ne sont qu’à 500 à 640 années-lumières de nous, et donc leur fin sera la source d’un événement de supernova, éblouissant et très probablement ravageur pour notre planète.

    Rappelons les cinq supernovae visibles à l’œil nu durant le dernier millénaire :
    — SN 1006 : observée dès le 30 avril 1006, observable plus de deux ans, à 7’100 année-lumière, rémanent : radiosource PKS 1459-41 ou G327.6+14.6, découverte en 1965.
    — SN 1054 : observée dès le 4 juillet 1054, observable jusqu’à avril 1056, à 6’200 années-lumière, rémanent : Nébuleuse du Crabe, avec le pulsar PSR B0531+21, découvert en 1968.
    — SN 1181 : observée dès le 6 août 1181, observable jusqu’au 6 février 1182, à 10’400 années-lumière, rémanent : pulsar PSR J0205+6449, découvert en 2002.
    — SN 1572 (nova de Tycho Brahe) : observée dès le 6, le 9, ou le 11 novembre 1572, observable jusqu’à mars 1574, à 7’500 années-lumière, rémanent : radio-source SNR G120.1+01.4, découverte en 1952.
    — SN 1604 (supernova de Johannes Kepler) : observée dès le 9 octobre 1604, observable jusqu’en octobre 1605, à 20’000 années-lumière, rémanent ; radio-source découverte en 1941.

    Celle de 1006 a été dûment enregistrée dans la chronique du couvent de St-Gall par les moines bénédictins :  » M.VI. Nova stella apparuit insolite magnitudinis aspectu fulgurans et oculos verberans… ».
    Voir ici le texte du manuscrit : https://www.e-codices.unifr.ch/fr/csg/0915/222
    Elle était si éblouissante que sa lumière portait ombre, soit l’équivalent de celle d’un quartier de lune.
    Remarquons finalement que l’éloignement de ces dernières supernovae visibles était compris entre 6’000 et 20’000 années lumières, donc à bonne distance pour n’en pas pâtir.
    Il n’en sera pas de même, le moment venu, avec Antarès ou Bételgeuse dix fois plus proches !

  4. On peut tenter une classification approximative des radiations en deux chapitres (une possibilité parmi d’autres): celles dont nous sommes relativement protégés sur terre et celles qui nous détruiraient même en restant « sagement » sur notre planète comme nous le dit monsieur DE REYFF ou alors les sursauts gamma. Vu l’avancement de notre science n’en demandons pas trop. Ce qui se passe à Darmstadt se limite à améliorer la protection des cosmonautes allant vers Mars, de leur donner à peu près le même niveau de sécurité que s’ils restaient sur terre. Contre les sursauts gamma, nous ne pouvons rien (d’où la nécessité des voyages spatiaux dans l’avenir, si on veut survivre). Font-ils des progrès notables en essayant aluminium, polyéthylène de haute densité ou autres substances, voire champ magnétique qui, de toute façon, nous serait insupportable si assez efficace? Comme j’ai confiance dans les chercheurs, je pense néanmoins qu’ils trouvent des choses. De même aux US… On est toujours dans le thème qui court sur l’ensemble vos blogs: les voyages dans l’espace ne sont pas un luxe, ils sont vitaux

    1. Merci Martin. Effectivement, comme vous le dites, « les voyages dans l’espace ne sont pas un luxe, ils sont vitaux ».
      J’ajouterais « ils ne sont pas un fantaisie, ils sont un devoir ». En effet l’humanité que nous avons reçue, cette merveilleuse capacité qu’a l’homme de comprendre et de faire, qu’il a héritée de toutes les formes de vie qui l’on précédé et dont il procède, il n’a moralement pas le droit de la laisser mourir, dépérir ou détruire, s’il peut l’empêcher.
      Certains d’entre nous ont bien compris que prendre le chemin des étoiles est la condition qui nous est posée par la Nature pour pouvoir continuer à espérer et à entreprendre et à évoluer toujours, en portant le flambeau de l’intelligence au-delà de nous mêmes en tant qu’hommes et de la dernière lumière qu’un jour lointain emmétra le Soleil. Nous pouvons renoncer car nous sommes libres mais nous ne le devons pas.

  5. Cependant si mes souvenirs sont bons l’interaction des rayons gamma avec l’atmosphère (l’azote me semble t il) produit du béryllium 10 isotope radioactif du béryllium émetteur beta de demi-vie de l’ordre de 1.5 millions d’années : donc si l’on trouve du bérylium 10 sur la surface de notre planète et en grande quantité, cela pourrait-il être dû a un sursaut gamma ancien ???
    .
    De plus un phénomène de cette nature s’est produit très récemment il y a 9000 ans environ mais il s’agissait d une énorme tempête solaire et non d’un gamma flash et on trouve aussi du BE10 en particulier dans le désert de Libye et aussi au Liban terrasses de Baalbeck et d autre part la culture Clovis en Amérique du nord a disparu a peu près a cette époque sans qu’on en connaisse la ou les raisons. De plus on trouve des microbilles de verre a cet endroit témoin de très fortes chaleurs et également des billes de verre très grandes dans le desert Egyptien et on ne sait pas pourquoi: il sera donc toujours très difficile de relier scientifiquement ces trucs!

    1. Je crois que ce ne sont pas les rayons gamma qui agissent sur l’azote 14 de l’atmosphère pour former du béryllium 10, mais des rayons cosmiques, proprement dit, soit des particules de matière, des ions plus ou moins lourds (protons, noyaux d’hélium, en majorité), mais très énergétiques, seules aptes à produire des transmutations par des réactions dites de spallation. Paradoxalement, lorsqu’il y a de fortes activités solaires, il y a diminution de l’intensité des rayons cosmiques et par là diminution de la production de béryllium 10. Il se forme donc d’avantage de cet isotope lorsque l’activité solaire est faible.

  6. Bonjour vous avez raison et donc nous n’avons pas de moyens de savoir si dans le passé notre planète s’est trouvée sur la trajectoire d’un flash gamma.

    1. On soupçonne que la grande extinction de l’Ordovicien, qui s’est produite il y a 445 millions d’années, ait été causée par un tel sursaut provenant bien sûr d’une étoile proche.

  7. La sur ces sujets succession glaciation -deglaciation et succession d extinctions massives je n y connais rien:je presume qu un flash gamma intense peut provoquer une dispartion d especes mais aussi l apparition de nouvelles especes par suite des mutations provoquees d autant que les rayons gamma sont tres penetrants dans la matiere solide mais aussi dans l eau… ???? peut etre nos savants ont ils remarque cela ?et puis l explosion d une etoile proche laisserait des traces style nebuleuse?

    1. Les traces ont peut les trouver dans le sol car la mort instantanée de tant d’espèces vivantes ne peut que laisser des traces. On les a d’ailleurs trouvées et c’est comme cela que l’on sait qu’il y a eu extinction. On n’a pas constaté d’impact de météore correspondant, ni d’autre événement catastrophique proprement terrestre suffisant pour l’expliquer. Le sursaut gamma est donc une cause probable.
      Dans l’espace on ne peut rien voir car l’événement s’est passé il y a très longtemps tout près de nous (une centaine à quelques petites centaines d’années lumière). C’est tout à fait différent des événements qui se sont passés à 445 millions d’années-lumière de nous et dont la lumière ne nous parvient donc qu’aujourd’hui. Ce serait un observateur placé sur une planète située à 445 millions d’années de chez nous qui, aujourd’hui, verrait dans le ciel la Supernova à l’origine de l’extinction de l’Ordovicien puisque cette Supernova s’est produite très près de nous.

  8. oui mais 445 millions d annees cela ne represente meme pas la moitie d un tour de notre galaxie: ca ne me parait pas suffisant pour que la nebuleuse cree par cette supernova soit effacee totalement ?

    1. Vous faites erreur, le système solaire fait le tour de la galaxie en 220 millions d’années.
      Par ailleurs, oui les enveloppes de gaz provenant d’une supernova ont le temps de se dissiper dans l’espace sur cette durée de telle sorte qu’on ne puisse plus les percevoir depuis un lieu situé à une distance équivalente en années-lumière. Il ne faut pas oublier que les vitesses d’expansion de ces gaz sont des vitesses relativistes.

  9. oui 220 millions d annees c est ce que je pensais mais apparemment les galaxies spirales tournent sur elles memes en 1 millard d annees ? mais bon il existe peut etre des vitesses differentes sur les bras ?

    1. Il ne faut pas oublier que nous sommes à 26.000 années lumière du Centre galactique. Les systèmes planétaires qui orbitent ce même Centre à 50.000 années lumière (la Voie Lactée a environ 100.000 al de diamètre) mettent évidemment beaucoup plus longtemps que notre Soleil à « faire le tour ».
      .
      Par ailleurs, même à la même distance du Centre, les vitesses ne sont pas égales. En fait nous tournons plus ou moins vite en fonction de notre histoire propre, de l’impulsion à la naissance, de l’influences des étoiles voisines, de l’évolution des masses (des nuages se condensent, des étoiles explosent, des trous noirs se forment). Il y a bien une vitesse standard de rotation mais c’est une moyenne. De plus le déplacement n’est pas rectiligne mais plutôt sinusoïdal (avec passage en-dessous et au-dessus du disque galactique). Enfin, notre Soleil se déplace plus vite que la moyenne…Donc au cours de notre histoire, nous avons changé plusieurs fois « d’étoiles proches ».

  10. apparemment il y a bien eu quantite de nouvelles especes apparues apres l extinction de l ordovicien y compris hors de l eau

  11. ces especes sont tres differentes des especes de l ordovicien donc leurs codes genetiques sont tres differents donc quelque chose est intervenu qui a depasse les simples evolutions d especes a especes nous sommes plutot dans le domaine des mutations ?

    1. Non il n’y a pas eu de codes génétiques très différents. Nous descendons tous de LUCA, notre Last Universal Comon Ancestor, duquel ont divergé deux branches d’êtres vivants, les Archées et les bactéries. Ensuite l’hybridation des bactéries et des archées ont donné les eucaryotes, cellules à noyau qui ont ensuite évolué en protistes, puis en métazoaires puis en animaux avec les vendobiontes (faune de l’Ediacarien) vers -600 millions d’années, puis les cambriens.
      Cette base nous est commune. Aucune autre branche de vie n’est apparue sur Terre. Les extinctions n’ont fait que causer des destructions massives de telles ou telles espèces ou familles d’espèces.
      A la fin du Cambrien (ordovicien) il y a eu une de ces extinctions, ce qui fut bien sûr l’occasion d’un nouveau rapport entre les espèces et donc bien sûr de mutations. Mais les mutations surviennent aussi lorsqu’un avantage génétique est privilégié par la vie (rapport avec l’environnement et les autres formes de vie). Ce n’est pas forcément dû à l’irradiation et s’il y a eu irradiation, encore faut-il que la modification génétique soit « intéressante » c’est à dire qu’elle puisse permettre au porteur de se différencier avantageusement pour lui, de ses concurrents.

    1. Je n’en ai aucune idée. Désolé.
      Effectivement l’étoile de Teergarden est plus proche de notre système solaire (une douzaine d’al) que LHS475 (une quarantaine d’al) et ses planètes en zone habitable sont à peu près de la même taille et très proches de la taille de la Terre.
      Cependant c’est une illusion de penser que parce que ces planètes sont semblables à la Terre, elles puissent être habitables même si elles sont dans la « zone habitable » de leur étoile. Les deux étoiles considérées sont des naines-rouges et leur zone habitable est extrêmement proche (orbite parcourue en deux jours terrestres). Cela veut dire que les planètes sont bloquées par force de marée avec toujours la même face vers l’étoile. Et cela veut dire aussi que les radiations reçues sont extrêmement puissantes et dévastatrices.

  12. Oui tout à fait: l’étoile Teegarden est très calme mais en effet les 2 planètes subissent un frein gravitationnel les amenant à présenter toujours la même face à l’étoile si bien que d’un coté il fait chaud tandis que de l’autre il fait froid. Toutefois au niveau de la frange les conditions peuvent être correctes sauf si les fortes différences de températures entre les deux faces se traduisent par des vents très violents.
    Il serait plus agréable de trouver des planètes autour de naines jaunes.

    1. Effectivement les seuls conditions biologiquement acceptables doivent se trouver sur le terminateur. Et forcément les vents qui sont provoqués par les très fortes différences de températures entre la face perpétuellement éclairée et la face perpétuellement dans la nuit, doivent être extrêmement violents.

  13. Bonjour Monsieur
    J’ai regardé vos articles sur la propulsion atomique : c’est bien la voie la meilleure pour des voyages pas trop longs en direction de Mars. Décollage par moteur chimique puis propulsion atomique et freinage à l’arrivée par moteur atomique; ça peut aller trés vite car le vrai problème est la durée du voyage pour l’équipage. La propulsion ionique est également intéressante mais nécessite une source electrique. Il faudrait egalement une nef qui tourne sur elle même afin de créer une pesanteur artificielle.
    .
    Il faut également une protection contre les micrométéorites ; Enfin la nef doit être de grande taille pour ménager un cadre de vie agréable pour l équipage. Et bien entendu une protection contre les rayonnements.
    Tout cela nous est accessible technologiquement le problème est le coût : il faut que l’exploration de Mars puisse, disons-le, faire gagner de l’argent aux investisseurs; Tourisme…exploration minière…

    1. Certes mais que faire? Aucun astre n’est perceptible à l’endroit d’où a été émis ce signal.
      Par ailleurs, comme il n’a pas été répété, il est impossible de le contrôler. La seule chose que l’on sait c’est qu’il a été émis dans la longueur d’onde que nous aurions nous mêmes choisie, celle de la raie 21 centimètres de l’hydrogène.

  14. Si, en 2022 un astronome a montré que wow proviendrait de 2MASS 19281982-2640123 NAINE JAUNE constellation du sagittaire, naine jaune identique à notre soleil ; Effectivement il a été émis dans la longueur d’onde de l’hydrogène, choix fait il y a une quarantaine d’années par les scientifiques du seti, tenant compte du fait qu’il s’agit de la longueur d’onde « universelle ». A l’époque j avais suivi cela de très près y compris l’aspect technique comme les debits des antennes et statistiques et probabilitaires sur les chances de contacts. Cette étoile se situe a 1800 al et seti a prospecté à ce jour que, environ, une sphère d’une centaine d’al :les scientifiques de l’époque pensait qu’il faudrait prospecter un sphère d’au moins 1000 al pour avoir une chance de contact. Ce contact ne pouvant qu’être ponctuel car le signal est émis dans chaque direction de l’espace sur un temps bref: il est donc superflu de chercher a réenregistrer ce signal apres réception. On voit donc que les chances de contact sont extrêmement faibles.

    1. Je veux bien répondre ponctuellement à une question portant sur un article ancien. Mais je ne veux pas me laisser entraîner dans un long échange.
      Sur le fond, il me semble contradictoire de dire que l’on connaît la source de l’émission et en même temps, qu’il faudrait prospecter une sphère de 1000 al.

  15. Bonjour Monsieur
    Les fragments de SL9 dont le plus grand devait mesurer environ 2 kms ont produit une quantite d’énergie qui me semble bien élevée ? bien que sa vitesse d’impact soit élevée cela m’étonne. De plus la nature des éléments libérés m’étonne également s’agissant d’une comète.

  16. Bonjour Monsieur
    Je me demande si starship n est pas victime d un probleme de conception : non allumage regulier des 32 moteurs raptors; cela fait inexorablement songer a la fusee sovietique N1 sur laquelle tous les moteirs etaient installes dans la meme baie. Si c est le cas les ingenieurs ultra specialistes de space x vont avoir des difficultes pour regler le probleme : une conception telque Falcon Heavy semble plus efficace.

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À propos de ce blog

Pierre Brisson, président de la Mars Society Switzerland, membre du comité directeur de l’Association Planète Mars (France), économiste de formation (University of Virginia), ancien banquier d’entreprises de profession, planétologue depuis toujours

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